一般排列 算法
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一般排列算法
一般排列(Permutation)指的是从n个不同元素中不重复地取出m(m≤n)个元素的所有可能的组合,并按照一定的顺序排列。
在计算机科学中,生成所有可能排列的算法通常称为“全排列”(Permutations of a Set)。
以下是一个使用递归生成全排列的经典算法——LeetCode 中常出现的回溯法(Backtracking):
python
def permute(nums):
def backtrack(first=0):
基本条件:所有数都填完了,输出排列结果
if first == len(nums):
output.append(list(nums))
return
从第一个数开始到当前未排列的最后一个数,依次作为下一个数
for i in range(first, len(nums)):
动态维护排列过程中的数字交换,避免重复
nums[first], nums[i] = nums[i], nums[first] 继续递归排列剩下的数
backtrack(first + 1)
回溯,还原现场
nums[first], nums[i] = nums[i], nums[first]
output = []
nums.sort() 可选步骤,若需要对原数组排序以得到有序排列,则执行此步
backtrack()
return output
在这个算法中,我们首先将数组排序(这一步是可选的,取决于是否需要按字典序生成全排列),然后通过回溯的方式,固定一个位置的数字,对其余未固定的数字进行全排列,直到所有数字都被固定过一次为止。
每次固定一个新位置时,都会调用自身函数进行下一层递归。
例如,对于数组 `[1, 2, 3]`,该算法会生成以下全排列:
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 1, 2]
[3, 2, 1]。