枚举排列总的有两种方法:递归和求下一个排列

递归法

1~n的排列

利用递归来实现,思路是先输出1开头的排列,再输出2开头的排列,一直到输出n开头的排列,代码如下:

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#include <iostream>

using namespace std;

void print_permutation(int n,int * A,int cur);

int A[5];//这里的A如果放在main里面n一大就会爆栈

int main() {
print_permutation(8,A,0);
return 0;
}

void print_permutation(int n,int* A,int cur)
{
int i,ok;

if(cur==n){ //此时A的长度等于n,输出A
for(i=0;i<cur;i++)
cout<<A[i];
cout<<endl;
return;
}
for(i=1;i<=n;i++){
ok=1;
/*遍历A数组,看i是否已经在A中*/
for(int j=0;j<cur;j++){
if(A[j]==i)
ok=0;
}
if(ok==1){
A[cur]=i;//把i添加到A数组末尾
print_permutation(n,A,cur+1);//递归调用
}
}
}

但是这样对每个i都要遍历整个A数组,效率比较低,我们可以先用一个数组把当前A已经有的i存起来,对每个i只用判断一下就ok了

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void print_permutation(int n,int* A,int cur)
{
int i;
int memo[13]={0};

if(cur==n){ //此时A的长度等于n,输出A
for(i=0;i<cur;i++)
cout<<A[i];
cout<<endl;
return;
}
/*先遍历A数组,用memo数组来标记哪些数是A中已有的*/
for(i=0;i<cur;i++)
memo[A[i]]++;
for(i=1;i<=n;i++){
if(memo[i]==0){
A[cur]=i; //把i添加到A数组末尾
print_permutation(n,A,cur+1);//递归调用
}
}
}

生成可重排的数列

如果把问题改成输出数组P元素的全排列,上面的方法就有问题了,因为1~n是没有重复的元素的,可是数组P却是可能存在相同的数的。
解决方案:

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#include <iostream>

using namespace std;

void print_permutation(int n,int p[], int* A, int cur);

int A[5];

int main() {
int p[3]={1,1,1};/*p中有重复的数,应该只输出一个111*/
//这里p要是排序好的数组
print_permutation(3,p,A,0);
return 0;
}

void print_permutation(int n, int p[],int* A, int cur)
{
int i;
if(cur==n){ //此时A的长度等于n,输出A
for(i=0;i<n;i++)
cout<<A[i];
cout<<endl;
return;
}
else{
for(i=0;i<n;i++) {
/*
这个if用来防止输出多个相同的数,比如p为{1,1,1}时
如果没有这个if判断的话会把三个1都做为不同的数进行排列,输出多个111,因此要求p是按顺序排列过的,通过这个if
使的只有第一个1作为A的开头
*/
if (!i || p[i] != p[i - 1]) {
/*c2是p中某个相同元素的个数,c1是A中已有的该元素的个数*/
int c1 = 0, c2 = 0;
for (int j = 0; j < cur; j++)
if (A[j] ==p[i]) c1++;
for (int j = 0; j < n; j++)
if (p[i] == p[j]) c2++;
if (c1 < c2) {
A[cur] = p[i];
print_permutation(n, p, A, cur + 1);
}
}
}
}
}

下一个排列

枚举排列还可以利用next_permutation函数来实现,其原理是不断的“求下一个排列”,贴上刘汝佳紫书上的代码

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#include<cstdio>
#include<algorithm> //包含next_permutation
using namespace std;
int main( ) {
int n, p[10];
scanf("%d", &n);
for(int i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &p[i]);
sort(p, p+n);
//排序,得到p的最小排列
do {
for(int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", p[i]);
//输出排列p
printf("\n");
} while(next_permutation(p, p+n));
//求下一个排列
return 0;
}

可重集也是ok的