字符串的排列与组合问题

排列问题

问题描述:已知字符串的中字符是互不相同的,求所有可能的字符排列。例如输入序列ab,则得到的所有可能序列应当为aa、ab、ba、bb
思路:此题目可以采用递归的思想,由于所有可能排列的位数均是n位,可以利用一个长度为n的数组array[]来存放最终要输出的结果,并以array_pos表示数组中存放的字符下标,当array_pos==len时,输出array的值。由于含有n个字符的字符串,满足条件的排列共有n^n个,因此在递归当中需要用到一个for循环。
设f(str,array,len,pos)为输出可能的排列序列的函数,则递归模型如下: 终止条件:f(str,array,len,pos) ≡ {输出符合条件的排列; return}若len==array_pos 递归主体:f(str,array,len,pos) ≡ {将str中对应的字符暂存到array中; f(str,array,len,pos+1)}若len ≠ array_pos

#include using namespace std; void Permutation(const char *str,char array[],int len, int array_pos) { if (len == array_pos) { for (int i = 0; i < len; i++) cout << array[i]; cout << endl; return; } for (int j = 0; j < len; j++) { array[array_pos] = str[j]; Permutation(str, array, len, array_pos+1); } } int main() { const char* str = "abc"; char* array = new char[3]; int length = strlen(str); Permutation(str, array, length, 0); return 0; }

时间复杂度:O(n^n),空间复杂度:O(n)
组合问题
【字符串的排列与组合问题】问题描述:已知字符串中的字符是互不相同的,编写程序输出字符串的任意组合,例如给定abc,则任意组合为a、b、c、ab、ac、bc、abc
解法一:此题目可以采用递归的方式进行处理,对于n个字符中,取m个字符的排列,可分为如下两种情况
情况①:将第1个元素保留,并在剩余的n-1个元素中选取m-1个元素进行组合
情况②:跳过第1个元素,在剩余的n-1个元素中选取m个元素进行组合
设f(str,buf,num)为输出任意组合的函数,则递归模型如下: 终止条件:f(str,buf,num) ≡ {输出buf;return} 若num==0【在n个元素中,能够找到符合条件的m个字符组成的组合】 f(str,buf,num) ≡ {不做任何事情,直接return} 若*str=='\0'【在n个元素中,找不到符合条件的m个字符组成的组合】 递归主体:f(str,buf,num) ≡ {将str中的字符暂存至buf中; f(str+1,buf,num-1)}对应情形1 f(str,buf,num) ≡ {将buf中的字符删除; f(str+1,buf,num)} 对应情形2

#include #include using namespace std; void output(vector buffer) { for (vector::iterator iter = buffer.begin(); iter != buffer.end(); iter++) cout << *iter; cout << endl; } void Combination(const char* str,vector &buffer,int num) { if (num == 0) { output(buffer); return; } if (*str == '\0') return; buffer.push_back(*str); Combination(str + 1, buffer, num - 1); buffer.pop_back(); Combination(str + 1, buffer, num); } int main(){ vector buffer; char str[] = "abc"; int length = sizeof(str) / sizeof(char); for (int i = 1; i < length; i++) Combination(str, buffer, i); return 0; }

解法二:利用位运算
对于n个字符的字符串,其可能的组合有2^n-1种,以abc为例,则利用二进制进行表示,用1表示字符输出,0表示字符不被输出,则所有可能的结果均可表示为a(100)、b(010)、c(001)、ab(110)、ac(101)、bc(011)、abc(111)
#include using namespace std; void Combination(const char* str,int len) { for (int i = 1; i < (1 << len); i++) {//1<

参考资料:《编程之法—面试和算法心得》习题

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