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C++实现全排列算法
2023-06-28 09:35:57 深夜i     --     --
C++ 全排列算法 递归 回溯 算法实现

全排列是指将一个n个元素的序列进行排列,所得到的所有可能的顺序就是全排列,通常用P(n)来表示。在C++中实现全排列算法,是一项非常基础的编程技能,对于熟悉C++编程的程序员来说,并不难理解。

一种通用的实现全排列算法的方法是采用递归。具体步骤如下:

1.定义一个函数,接收一个整型数组和左右两端点,表示待排列的数组;

2.如果左右两端点相等,表示数组中只有一个元素,直接输出,此时递归终止;

3.如果左右两端点不相等,需要进行递归,具体方法如下:

3.1.将左端点的元素与它自己交换位置,这样就确定了左端点位置上的元素;

3.2.递归调用该函数,实现对现在的数组进行排列;

3.3.在递归完成后,需要还原数组,以进行下一个元素的排列;

3.4.将原先左端点的元素与右端点的元素进行交换,这样就确定了右端点位置上的元素;

3.5.继续递归调用该函数,实现对现在的数组进行排列;

3.6.在递归完成后,还原数组,以进行下一个元素的排列。

4.递归完成后,输出排列的结果。

下面是一段使用递归实现全排列算法的C++代码:


#include <iostream>

#include <algorithm>

using namespace std;

void permutation(int array[], int left, int right)

{

  if (left == right)

  {

    for (int i = 0; i <= right; i++)

    {

      cout << array[i] << " ";

    }

    cout << endl;

  }

  else

  {

    for (int i = left; i <= right; i++)

    {

      swap(array[left], array[i]);

      permutation(array, left + 1, right);

      swap(array[left], array[i]);

    }

  }

}

int main()

{

  int array[] = 1;

  int length = sizeof(array) / sizeof(array[0]);

  permutation(array, 0, length - 1);

  system("pause");

  return 0;

}

在这段代码中,我们首先定义了一个 permutation 函数,该函数接收一个整型数组,以及左右两个端点。

当左右端点相等时,表示只有一个元素,直接输出结果;当左右端点不相等时,递归调用 permutation 函数,依次确定每一个位置上的元素,最终输出排列结果。

总的来说,实现全排列算法的过程并不是很难,只需理解递归的机制、swap的使用以及递归终止条件的判断即可。不过在实际编程过程中,需要注意防止出现重复排列的情况,在数据量较大的时候也需要注意程序的效率。

  
  

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