題目描述:
設計一個程序,當輸入一個字符串時,要求輸出這個字符串的所有排列。
例如輸入字符串 abc,要求輸出由字母 a、b、c 所能排列出來的所有字符串 abc,acb,bac,bca,cab,cba。
方法:遞歸法
以字符串 abc 為例介紹對字符串進行全排列的方法。
(1) 首先固定第一個字符 a,然后對后面的兩個字符 b、c 進行全排列;
(2) 交換第一個字符與其后面的字符,即交換 a 與 b,然后對后面的兩個字符 a與c 進行全排列;
(3) 由于第二步交換了 a與b 破壞了字符串原來的順序,所以需要再次交換 a與b 使其恢復到原來的順序,然后交換第一個字符與第三個字符(交換a和c),接著固定第一個字符c,對后面的兩個字符 a與b 求全排列。
在對字符串求全排列的時候就可以采用遞歸的方式求解。
在使用遞歸求解的時候,要注意:
(1) 逐漸縮小問題的規模,并且可以用同樣的方法來求解子問題;
(2) 遞歸一定要有結束條件,否則會導致程序陷入死循環;
代碼實現:
#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-# @Time : 2020/2/3 9:49# @Author : buu# @Software: PyCharm# @Blog :https://blog.csdn.net/weixin_44321080def swap(str, i, j): # 交換字符數組下標為i和j對應的字符 tmp = str[i] str[i] = str[j] str[j] = tmpdef permutation(str, start): """ 對字符串中的字符進行全排列 :param str: 待排序的字符串,list :param start: 待排序的子字符串的首字符下標 :return: """ if str == None or start < 0: return if start == len(str) - 1: # 完成全排列后輸出當前排列的字符串 print(''.join(str),end=' ') else: i = start while i < len(str): # 交換start與i所在位置的字符 swap(str, start, i) # 固定第一個字符,對剩余的字符進行全排列 permutation(str, start + 1) # 還原start與i所在位置的字符 swap(str, start, i) i += 1def permutation_transe(s): str = list(s) permutation(str, 0)if __name__ == '__main__': s = 'abc' permutation_transe(s)
結果:
算法性能分析:
假設這種方法所需的基本操作數為 f(n),f(n) = n×f(n-1) = …= n!
所以時間復雜度為O(n!);
空間復雜度為O(1);
引申:
如何去掉重復的排列?
當字符串中沒有重復的字符的時候,它的所有組合對應的字符串就沒有重復的情況;當時當字符串中有重復的字符的時候,例如 ‘baa',此時如果按照上面介紹的算法求全排列會有重復的字符串。
新聞熱點
疑難解答