274 lines
7.5 KiB
Markdown
274 lines
7.5 KiB
Markdown
<p align="center">
|
||
<a href="https://programmercarl.com/other/xunlianying.html" target="_blank">
|
||
<img src="../pics/训练营.png" width="1000"/>
|
||
</a>
|
||
<p align="center"><strong><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/tqCxrMEU-ajQumL1i8im9A">参与本项目</a>，贡献其他语言版本的代码，拥抱开源，让更多学习算法的小伙伴们收益！</strong></p>
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
# 31.下一个排列
|
||
|
||
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/next-permutation/)
|
||
|
||
实现获取 下一个排列 的函数，算法需要将给定数字序列重新排列成字典序中下一个更大的排列。
|
||
|
||
如果不存在下一个更大的排列，则将数字重新排列成最小的排列（即升序排列）。
|
||
|
||
必须 原地 修改，只允许使用额外常数空间。
|
||
|
||
示例 1：
|
||
* 输入：nums = [1,2,3]
|
||
* 输出：[1,3,2]
|
||
|
||
示例 2：
|
||
* 输入：nums = [3,2,1]
|
||
* 输出：[1,2,3]
|
||
|
||
示例 3：
|
||
* 输入：nums = [1,1,5]
|
||
* 输出：[1,5,1]
|
||
|
||
示例 4：
|
||
* 输入：nums = [1]
|
||
* 输出：[1]
|
||
|
||
|
||
# 思路
|
||
|
||
一些同学可能手动写排列的顺序，都没有写对，那么写程序的话思路一定是有问题的了，我这里以1234为例子，把全排列都列出来。可以参考一下规律所在：
|
||
|
||
```
|
||
1 2 3 4
|
||
1 2 4 3
|
||
1 3 2 4
|
||
1 3 4 2
|
||
1 4 2 3
|
||
1 4 3 2
|
||
2 1 3 4
|
||
2 1 4 3
|
||
2 3 1 4
|
||
2 3 4 1
|
||
2 4 1 3
|
||
2 4 3 1
|
||
3 1 2 4
|
||
3 1 4 2
|
||
3 2 1 4
|
||
3 2 4 1
|
||
3 4 1 2
|
||
3 4 2 1
|
||
4 1 2 3
|
||
4 1 3 2
|
||
4 2 1 3
|
||
4 2 3 1
|
||
4 3 1 2
|
||
4 3 2 1
|
||
```
|
||
|
||
如图：
|
||
|
||
以求1243为例，流程如图：
|
||
|
||
<img src='https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/31.下一个排列.png' width=600> </img></div>
|
||
|
||
对应的C++代码如下：
|
||
|
||
```CPP
|
||
class Solution {
|
||
public:
|
||
void nextPermutation(vector<int>& nums) {
|
||
for (int i = nums.size() - 1; i >= 0; i--) {
|
||
for (int j = nums.size() - 1; j > i; j--) {
|
||
if (nums[j] > nums[i]) {
|
||
swap(nums[j], nums[i]);
|
||
reverse(nums.begin() + i + 1, nums.end());
|
||
return;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
// 到这里了说明整个数组都是倒序了，反转一下便可
|
||
reverse(nums.begin(), nums.end());
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
# 其他语言版本
|
||
|
||
## Java
|
||
|
||
```java
|
||
class Solution {
|
||
public void nextPermutation(int[] nums) {
|
||
for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {
|
||
for (int j = nums.length - 1; j > i; j--) {
|
||
if (nums[j] > nums[i]) {
|
||
// 交换
|
||
int temp = nums[i];
|
||
nums[i] = nums[j];
|
||
nums[j] = temp;
|
||
// [i + 1, nums.length) 内元素升序排序
|
||
Arrays.sort(nums, i + 1, nums.length);
|
||
return;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
Arrays.sort(nums); // 不存在下一个更大的排列，则将数字重新排列成最小的排列（即升序排列）。
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
> 优化时间复杂度为O(N)，空间复杂度为O(1)
|
||
```Java
|
||
class Solution {
|
||
public void nextPermutation(int[] nums) {
|
||
// 1.从后向前获取逆序区域的前一位
|
||
int index = findIndex(nums);
|
||
// 判断数组是否处于最小组合状态
|
||
if(index != 0){
|
||
// 2.交换逆序区域刚好大于它的最小数字
|
||
exchange(nums,index);
|
||
}
|
||
// 3.把原来的逆序区转为顺序
|
||
reverse(nums,index);
|
||
}
|
||
|
||
public static int findIndex(int [] nums){
|
||
for(int i = nums.length-1;i>0;i--){
|
||
if(nums[i]>nums[i-1]){
|
||
return i;
|
||
}
|
||
}
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
public static void exchange(int [] nums, int index){
|
||
int head = nums[index-1];
|
||
for(int i = nums.length-1;i>0;i--){
|
||
if(head < nums[i]){
|
||
nums[index-1] = nums[i];
|
||
nums[i] = head;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
public static void reverse(int [] nums, int index){
|
||
for(int i = index,j = nums.length-1;i<j;i++,j--){
|
||
int temp = nums[i];
|
||
nums[i] = nums[j];
|
||
nums[j] = temp;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
## Python
|
||
>直接使用sorted()会开辟新的空间并返回一个新的list，故补充一个原地反转函数
|
||
```python
|
||
class Solution:
|
||
def nextPermutation(self, nums: List[int]) -> None:
|
||
"""
|
||
Do not return anything, modify nums in-place instead.
|
||
"""
|
||
length = len(nums)
|
||
for i in range(length - 1, -1, -1):
|
||
for j in range(length - 1, i, -1):
|
||
if nums[j] > nums[i]:
|
||
nums[j], nums[i] = nums[i], nums[j]
|
||
self.reverse(nums, i + 1, length - 1)
|
||
return
|
||
self.reverse(nums, 0, length - 1)
|
||
|
||
def reverse(self, nums: List[int], left: int, right: int) -> None:
|
||
while left < right:
|
||
nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
|
||
left += 1
|
||
right -= 1
|
||
|
||
"""
|
||
265 / 265 个通过测试用例
|
||
状态：通过
|
||
执行用时: 36 ms
|
||
内存消耗: 14.9 MB
|
||
"""
|
||
```
|
||
|
||
## Go
|
||
|
||
```go
|
||
//卡尔的解法
|
||
func nextPermutation(nums []int) {
|
||
for i:=len(nums)-1;i>=0;i--{
|
||
for j:=len(nums)-1;j>i;j--{
|
||
if nums[j]>nums[i]{
|
||
//交换
|
||
nums[j],nums[i]=nums[i],nums[j]
|
||
reverse(nums,0+i+1,len(nums)-1)
|
||
return
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
reverse(nums,0,len(nums)-1)
|
||
}
|
||
//对目标切片指定区间的反转方法
|
||
func reverse(a []int,begin,end int){
|
||
for i,j:=begin,end;i<j;i,j=i+1,j-1{
|
||
a[i],a[j]=a[j],a[i]
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
## JavaScript
|
||
|
||
```js
|
||
//卡尔的解法(吐槽一下JavaScript的sort和其他语言的不太一样，只想到了拷贝数组去排序再替换原数组来实现nums的[i + 1, nums.length)升序排序)
|
||
var nextPermutation = function(nums) {
|
||
for(let i = nums.length - 1; i >= 0; i--){
|
||
for(let j = nums.length - 1; j > i; j--){
|
||
if(nums[j] > nums[i]){
|
||
[nums[j],nums[i]] = [nums[i],nums[j]]; // 交换
|
||
// 深拷贝[i + 1, nums.length)部分到新数组arr
|
||
let arr = nums.slice(i+1);
|
||
// arr升序排序
|
||
arr.sort((a,b) => a - b);
|
||
// arr替换nums的[i + 1, nums.length)部分
|
||
nums.splice(i+1,nums.length - i, ...arr);
|
||
return;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
nums.sort((a,b) => a - b); // 不存在下一个更大的排列，则将数字重新排列成最小的排列（即升序排列）。
|
||
};
|
||
|
||
//另一种
|
||
var nextPermutation = function(nums) {
|
||
let i = nums.length - 2;
|
||
// 从右往左遍历拿到第一个左边小于右边的 i,此时 i 右边的数组是从右往左递增的
|
||
while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i+1]){
|
||
i--;
|
||
}
|
||
if (i >= 0){
|
||
let j = nums.length - 1;
|
||
// 从右往左遍历拿到第一个大于nums[i]的数,因为之前nums[i]是第一个小于他右边的数，所以他的右边一定有大于他的数
|
||
while (j >= 0 && nums[j] <= nums[i]){
|
||
j--;
|
||
}
|
||
// 交换两个数
|
||
[nums[j], nums[i]] = [nums[i], nums[j]];
|
||
}
|
||
// 对 i 右边的数进行交换
|
||
// 因为 i 右边的数原来是从右往左递增的，把一个较小的值交换过来之后，仍然维持单调递增特性
|
||
// 此时头尾交换并向中间逼近就能获得 i 右边序列的最小值
|
||
let l = i + 1;
|
||
let r = nums.length - 1;
|
||
while (l < r){
|
||
[nums[l], nums[r]] = [nums[r], nums[l]];
|
||
l++;
|
||
r--;
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
|
||
<p align="center">
|
||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||
</a>
|