Перестановки строки с использованием итерации

Ответ 1

Следуя моему связанному вопросу, здесь реализована реализация Java, которая делает то, что вы хотите, используя Подсчет алгоритма QuickPerm:

public static void combString(String s) {
    // Print initial string, as only the alterations will be printed later
    System.out.println(s);   
    char[] a = s.toCharArray();
    int n = a.length;
    int[] p = new int[n];  // Weight index control array initially all zeros. Of course, same size of the char array.
    int i = 1; //Upper bound index. i.e: if string is "abc" then index i could be at "c"
    while (i < n) {
        if (p[i] < i) { //if the weight index is bigger or the same it means that we have already switched between these i,j (one iteration before).
            int j = ((i % 2) == 0) ? 0 : p[i];//Lower bound index. i.e: if string is "abc" then j index will always be 0.
            swap(a, i, j);
            // Print current
            System.out.println(join(a));
            p[i]++; //Adding 1 to the specific weight that relates to the char array.
            i = 1; //if i was 2 (for example), after the swap we now need to swap for i=1
        }
        else { 
            p[i] = 0;//Weight index will be zero because one iteration before, it was 1 (for example) to indicate that char array a[i] swapped.
            i++;//i index will have the option to go forward in the char array for "longer swaps"
        }
    }
}

private static String join(char[] a) {
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    builder.append(a);
    return builder.toString();
}

private static void swap(char[] a, int i, int j) {
    char temp = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = temp;
}

Ответ 2

    List<String> results = new ArrayList<String>();
    String test_str = "abcd";
    char[] chars = test_str.toCharArray();
    results.add(new String("" + chars[0]));
    for(int j=1; j<chars.length; j++) {
        char c = chars[j];
        int cur_size = results.size();
        //create new permutations combing char 'c' with each of the existing permutations
        for(int i=cur_size-1; i>=0; i--) {
            String str = results.remove(i);
            for(int l=0; l<=str.length(); l++) {
                results.add(str.substring(0,l) + c + str.substring(l));
            }
        }
    }
    System.out.println("Number of Permutations: " + results.size());
    System.out.println(results);

Пример: если у нас есть 3 символьная строка, например. "abc", мы можем сформировать подстановки, как показано ниже.

1) построить строку с первым символом, например. 'a' и сохраните это в результатах.

    char[] chars = test_str.toCharArray();
    results.add(new String("" + chars[0]));

2) Теперь возьмите следующий символ в строке (т.е. 'b') и вставьте это во все возможные позиции ранее обработанных строк в результатах. Поскольку в этой точке мы имеем только одну строку в результатах ( "a" ), это дает нам две новые строки "ba", "ab". Вставьте эти вновь построенные строки в результаты и удалите "a".

    for(int i=cur_size-1; i>=0; i--) {
        String str = results.remove(i);
        for(int l=0; l<=str.length(); l++) {
            results.add(str.substring(0,l) + c + str.substring(l));
        }
    }

3) Повторите 2) для каждого символа в данной строке.

for(int j=1; j<chars.length; j++) {
    char c = chars[j];
     ....
     ....
}

Это дает нам "cba", "bca", "bac" из "ba" и "cab", "acb" и "abc" из "ab"

Ответ 3

Рабочая очередь позволяет нам создать элегантное итерационное решение для этой проблемы.

static List<String> permutations(String string) {
    List<String> permutations = new LinkedList<>();
    Deque<WorkUnit> workQueue = new LinkedList<>(); 

    // We need to permutate the whole string and haven't done anything yet.
    workQueue.add(new WorkUnit(string, ""));

    while (!workQueue.isEmpty()) { // Do we still have any work?
        WorkUnit work = workQueue.poll();

        // Permutate each character.
        for (int i = 0; i < work.todo.length(); i++) {
            String permutation = work.done + work.todo.charAt(i);

            // Did we already build a complete permutation?
            if (permutation.length() == string.length()) {
                permutations.add(permutation);
            } else {

                // Otherwise what characters are left? 
                String stillTodo = work.todo.substring(0, i) + work.todo.substring(i + 1);
                workQueue.add(new WorkUnit(stillTodo, permutation));
            }
        }
    }
    return permutations; 
}

Вспомогательный класс для хранения частичных результатов очень прост.

/**
 * Immutable unit of work
 */
class WorkUnit {
    final String todo;
    final String done;

    WorkUnit(String todo, String done) {
        this.todo = todo;
        this.done = done;
    }
}

Вы можете протестировать вышеуказанный фрагмент кода, обернув их в этот класс.

import java.util.*;

public class AllPermutations {

    public static void main(String... args) {
        String str = args[0];
        System.out.println(permutations(str));
    }

    static List<String> permutations(String string) {
        ...
    }
}

class WorkUnit {
    ...
}

Попробуйте выполнить его компиляцию и запуск.

$ javac AllPermutations.java; java AllPermutations abcd

Нижеприведенная реализация также может быть легко изменена, чтобы вернуть список перестановок в обратном порядке, используя стек работы LIFO вместо очереди FIFO.

Ответ 4

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;

public class Anagrams{

    public static void main(String[] args)
    {

        String inpString = "abcd";
        Set<String> combs = getAllCombs(inpString);

        for(String comb : combs)
        {
            System.out.println(comb);
        }

    }


    private static Set<String> getAllCombs(String inpString)
    {
        Set<String> combs = new HashSet<String>();
        if( inpString == null | inpString.isEmpty())
            return combs;

        combs.add(inpString.substring(0,1));
        Set<String> tempCombs = new HashSet<String>();
        for(char a : inpString.substring(1).toCharArray())
        {
            tempCombs.clear();
            tempCombs.addAll(combs);
            combs.clear();
            for(String comb : tempCombs)
            {
                combs.addAll(getCombs(comb,a));
            }
        }
        return combs;
    }

    private static Set<String> getCombs(String comb, char a) {
        Set<String> combs = new HashSet<String>();
        for(int i = 0 ; i <= comb.length(); i++)
        {
            String temp = comb.substring(0, i) + a + comb.substring(i);
            combs.add(temp);
            //System.out.println(temp);
        }
        return combs;
    }   
}

Ответ 5

// Java program to print all permutations of a
// given string.
public class Permutation
{
    public static void main(String[] args)
    {
        String str = "ABC";
        int n = str.length();
        Permutation permutation = new Permutation();
        permutation.permute(str, 0, n-1);
    }

    /**
     * permutation function
     * @param str string to calculate permutation for
     * @param s starting index
     * @param e end index
     */
    private void permute(String str, int s, int e)
    {
        if (s == e)
            System.out.println(str);
        else
        {
            for (int i = s; i <= s; i++)
            {
                str = swap(str,l,i);
                permute(str, s+1, e);
                str = swap(str,l,i);
            }
        }
    }

    /**
     * Swap Characters at position
     * @param a string value
     * @param i position 1
     * @param j position 2
     * @return swapped string
     */
    public String swap(String a, int i, int j)
    {
        char temp;
        char[] charArray = a.toCharArray();
        temp = charArray[i] ;
        charArray[i] = charArray[j];
        charArray[j] = temp;
        return String.valueOf(charArray);
    }

}