stl全排列 qsort+next_permutation(a,a+n) -->全排列
2013-01-25 11:39
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s="abcd";next_permutation(s,s+4);则s="abdc"
在标准库算法中,next_permutation应用在数列操作上比较广泛.这个函数可以计算一组数据的全排列.但是怎么用,原理如何,我做了简单的剖析.
首先查看stl中相关信息.
函数原型:
template<class BidirectionalIterator>
bool next_permutation(
BidirectionalIterator _First,
BidirectionalIterator _Last
);
template<class BidirectionalIterator, class BinaryPredicate>
bool next_permutation(
BidirectionalIterator _First,
BidirectionalIterator _Last,
BinaryPredicate _Comp
);
两个重载函数,第二个带谓词参数_Comp,其中只带两个参数的版本,默认谓词函数为"小于".
返回值:bool类型
分析next_permutation函数执行过程:
假设数列 d1,d2,d3,d4……
范围由[first,last)标记,调用next_permutation使数列逐次增大,这个递增过程按照字典序。例如,在字母表中,abcd的下一单词排列为abdc,但是,有一关键点,如何确定这个下一排列为字典序中的next,而不是next->next->next……
若当前调用排列到达最大字典序,比如dcba,就返回false,同时重新设置该排列为最小字典序。
返回为true表示生成下一排列成功。下面着重分析此过程:
根据标记从后往前比较相邻两数据,若前者小于(默认为小于)后者,标志前者为X1(位置PX)表示将被替换,再次重后往前搜索第一个不小于X1的数据,标记为X2。交换X1,X2,然后把[PX+1,last)标记范围置逆。完成。
要点:为什么这样就可以保证得到的为最小递增。
从位置first开始原数列与新数列不同的数据位置是PX,并且新数据为X2。[PX+1,last)总是递减的,[first,PX)没有改变,因为X2>X1,所以不管X2后面怎样排列都比原数列大,反转[PX+1,last)使此子数列(递增)为最小。从而保证的新数列为原数列的字典序排列next。
明白了这个原理后,看下面例子:
int main(){
int a[] = {3,1,2};
do{
cout << a[0] << " " << a[1] << " " << a[2] << endl;
}
while (next_permutation(a,a+3));
return 0;
}
输出:312/321 因为原数列不是从最小字典排列开始。
所以要想得到所有全排列
int a[] = {3,1,2}; change to int a[] = {1,2,3};
另外,库中另一函数prev_permutation与next_permutation相反,由原排列得到字典序中上一次最近排列。
所以
int main(){
int a[] = {3,2,1};
do{
cout << a[0] << " " << a[1] << " " << a[2] << endl;
}
while (prev_permutation(a,a+3));
return 0;
}
才能得到123的所有排列。
时间限制:4000 ms | 内存限制:65535 KB
难度:2
描述 一天TC的匡匡找ACM的小L玩三国杀,但是这会小L忙着哩,不想和匡匡玩但又怕匡匡生气,这时小L给匡匡出了个题目想难倒匡匡(小L很D吧
),有一个数n(0<n<10),写出1到n的全排列,这时匡匡有点囧了
,,,聪明的你能帮匡匡解围吗?
输入第一行输入一个数N(0<N<10),表示有N组测试数据。后面的N行输入多组输入数据,每组输入数据都是一个整数x(0<x<10)
输出按特定顺序输出所有组合。
特定顺序:每一个组合中的值从小到大排列,组合之间按字典序排列。
样例输入
样例输出
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int T,i,n;
int a[9]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
cin>>T;
while(T--)
{
cin>>n;
// sort(a,a+n); 每次开始之前不用重新排列,因为生成所有全排列之后虽然跳出了do循环但是数组又回到了初始的升序状态
do
{
for(i=0;i<n;++i)
cout<<a[i];
cout<<endl;
}while(next_permutation(a,a+n));
/*
for(i=0;i<9;++i)
cout<<a[i]; //测试跳出循环后输出1 2 3 4 5 6 7 8 9 即又回到了初始升序的状态
*/
}
return 0;
}
在标准库算法中,next_permutation应用在数列操作上比较广泛.这个函数可以计算一组数据的全排列.但是怎么用,原理如何,我做了简单的剖析.
首先查看stl中相关信息.
函数原型:
template<class BidirectionalIterator>
bool next_permutation(
BidirectionalIterator _First,
BidirectionalIterator _Last
);
template<class BidirectionalIterator, class BinaryPredicate>
bool next_permutation(
BidirectionalIterator _First,
BidirectionalIterator _Last,
BinaryPredicate _Comp
);
两个重载函数,第二个带谓词参数_Comp,其中只带两个参数的版本,默认谓词函数为"小于".
返回值:bool类型
分析next_permutation函数执行过程:
假设数列 d1,d2,d3,d4……
范围由[first,last)标记,调用next_permutation使数列逐次增大,这个递增过程按照字典序。例如,在字母表中,abcd的下一单词排列为abdc,但是,有一关键点,如何确定这个下一排列为字典序中的next,而不是next->next->next……
若当前调用排列到达最大字典序,比如dcba,就返回false,同时重新设置该排列为最小字典序。
返回为true表示生成下一排列成功。下面着重分析此过程:
根据标记从后往前比较相邻两数据,若前者小于(默认为小于)后者,标志前者为X1(位置PX)表示将被替换,再次重后往前搜索第一个不小于X1的数据,标记为X2。交换X1,X2,然后把[PX+1,last)标记范围置逆。完成。
要点:为什么这样就可以保证得到的为最小递增。
从位置first开始原数列与新数列不同的数据位置是PX,并且新数据为X2。[PX+1,last)总是递减的,[first,PX)没有改变,因为X2>X1,所以不管X2后面怎样排列都比原数列大,反转[PX+1,last)使此子数列(递增)为最小。从而保证的新数列为原数列的字典序排列next。
明白了这个原理后,看下面例子:
int main(){
int a[] = {3,1,2};
do{
cout << a[0] << " " << a[1] << " " << a[2] << endl;
}
while (next_permutation(a,a+3));
return 0;
}
输出:312/321 因为原数列不是从最小字典排列开始。
所以要想得到所有全排列
int a[] = {3,1,2}; change to int a[] = {1,2,3};
另外,库中另一函数prev_permutation与next_permutation相反,由原排列得到字典序中上一次最近排列。
所以
int main(){
int a[] = {3,2,1};
do{
cout << a[0] << " " << a[1] << " " << a[2] << endl;
}
while (prev_permutation(a,a+3));
return 0;
}
才能得到123的所有排列。
D的小L
时间限制:4000 ms | 内存限制:65535 KB难度:2
描述 一天TC的匡匡找ACM的小L玩三国杀,但是这会小L忙着哩,不想和匡匡玩但又怕匡匡生气,这时小L给匡匡出了个题目想难倒匡匡(小L很D吧
),有一个数n(0<n<10),写出1到n的全排列,这时匡匡有点囧了
,,,聪明的你能帮匡匡解围吗?
输入第一行输入一个数N(0<N<10),表示有N组测试数据。后面的N行输入多组输入数据,每组输入数据都是一个整数x(0<x<10)
输出按特定顺序输出所有组合。
特定顺序:每一个组合中的值从小到大排列,组合之间按字典序排列。
样例输入
2 2 3
样例输出
12 21 123 132 213 231 312 321
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int T,i,n;
int a[9]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
cin>>T;
while(T--)
{
cin>>n;
// sort(a,a+n); 每次开始之前不用重新排列,因为生成所有全排列之后虽然跳出了do循环但是数组又回到了初始的升序状态
do
{
for(i=0;i<n;++i)
cout<<a[i];
cout<<endl;
}while(next_permutation(a,a+n));
/*
for(i=0;i<9;++i)
cout<<a[i]; //测试跳出循环后输出1 2 3 4 5 6 7 8 9 即又回到了初始升序的状态
*/
}
return 0;
}
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