Python|有重复元素的排列问题


题目:有重复元素的排列问题

    • 前言
    • 题目要求
      • 问题描述:
      • 算法设计要求:
      • 数据输入:
      • 结果输出:
    • 分析
    • 源代码
    • 输入输出示例
    • 总结

前言 这是王晓东所著的《计算机算法设计与分析》(第四版)第二章算法实现题的第5道(P41)
题目要求 问题描述:
设集合R={r1,r2,…,r n}是要进行排列的n个元素,其中r1,r2,…,r n可能相同。 试着设计一个算法,列出R的所有不同排列。
算法设计要求:
给定n以及待排的n个可能重复的元素。计算输出n个元素的所有不同排列。
数据输入:
由文件input.txt提供输入数据,文件的第1行是元素个数n,1<=n<=500。接下来的1行是待排列的n个元素。
结果输出:
程序运行结束时,将计算输出n个元素的所有不同排列到文件output.txt。文件最后一行中的数是排列总数。
分析
这种有重复元素的排列问题可以使用递归来解决。
拿aacc来举例子。
aacc共计四个元素,我们可以将之划分为3个元素的排列。然后再划分为2个,最后只剩单个元素则不用再排列。
举例:
aacc——>aacc——>aacc
很明显,cc也无需排列,则排acc,有acc、cac、cca三种
依次递归即可。
源代码
with open("input5.txt", mode='r') as f1: list1 = f1.read().split() n = int(list1[0]) a = list(list1[1]) b = []def diversal(list, position, end): # 此方法使用递归对有序列表进行调换顺序,从而生成新的排列组合 if position == end:# 如果递归到只剩一个元素 d = list[:] b.append(d)# 将序列自身添加到排列集合中 else: for index in range(position, end):# 做调换 list[index], list[position] = list[position], list[index] diversal(list, position + 1, end)# 递归调用diversal(),使递归向下继续进行 list[index], list[position] = list[position], list[index]diversal(a, 0, n)s = [] # 一个递推式,目的是将b这一排列集合去重。产生的集合s就是没有重复排列的集合了 [s.append(i) for i in b if i not in s] s_len = len(s) with open("output5.txt", mode='w+') as f2: for i in range(s_len):# 最后做将列表转化为字符串的操作,以便符合题目所要求的的输出格式 s[i] = ''.join([j for j in s[i]]) print((str(s[i])), file=f2)print(s.__len__(), file=f2)

输入输出示例 input5.txt
4 aacc

output.txt
aacc acac acca caac caca ccaa 6

总结
【Python|有重复元素的排列问题】这类全排列问题算是递归算法里面经常出现的题目了,注意处理这类关系要找出递归式子或递归规律,然后找准递归终止条件,做好去重的操作,还是比较 容易做出来的。

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