Java基于递归解决全排列问题的算法是比较经典的算法问题,通过递归实现,可以快速地求解全排列问题,下面将详细介绍基于递归解决全排列问题的算法示例。
什么是全排列
全排列就是将一组数按照一定顺序排列,即所有的数字都被使用了,仅次序不同,就认为是一种不同的排列方式。例如,对于数字1,2,3的全排列,可以得到如下6种排列方式:
1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1
解决全排列问题的基本思路
我们可以将求全排列的过程分解为两个步骤:选择数列中的第一个数字,然后对剩下的数字进行全排列。这样就可以转化为一个递归问题,每次选择一个数字,然后将问题缩小到更小的规模。具体地,可以将全排列定义为一个递归函数,其中传入的参数为一组数列,分成两个部分,第一个数与其他所有数。每次递归时,对第一个数进行选择,并将剩余的数作为新的数列,进行递归调用,直到数列为空。
以下是Java实现的全排列算法示例:
public class Permutation {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {1, 2, 3};
permutation(nums, 0, nums.length - 1);
}
private static void permutation(int[] nums, int left, int right) {
if (left == right) {
for (int num : nums) {
System.out.print(num + " ");
}
System.out.println();
} else {
for (int i = left; i <= right; i++) {
swap(nums, left, i);
permutation(nums, left + 1, right);
swap(nums, left, i);
}
}
}
private static void swap(int[] nums, int i, int j) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
以上代码中,permutation()函数是递归函数,它的参数为一组数列,left表示数列中的第一个数字,right表示数列中的最后一个数字。当left等于right时,递归结束,即输出一种排列结果,否则依次选择数列中的每个数字作为第一个数字,并对剩余的数字进行全排列,直到数列为空。
下面,通过一组数字的全排列,来说明该算法的具体过程:
输入:Array=[1, 2, 3]
输出:1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1
以数列[1, 2, 3]为例,初始调用permutation函数,left=0,right=2。for循环开始,i=0,此时nums[0]为1,将1与其自身交换,然后递归调用permutation(nums, 1, 2),此时left=1,right=2,即可认为剩余的数字是[2, 3]。
递归这个函数后,进入到permutation(nums, 2, 2),只有一个数字,因此不需要再排列,直接输出结果1 2 3。
然后回溯,交换1和2的位置,得到数列[2, 1, 3],并再次递归调用permutation函数,此时left=1,right=2,剩余的数字是[1, 3]。重复以上过程,得到输出结果2 1 3和2 3 1。
然后回溯,交换2和3的位置,得到数列[3, 2, 1],并再次递归调用permutation函数,此时left=1,right=2,剩余的数字是[2, 1]。重复以上过程,得到输出结果3 2 1和3 1 2。
最后回溯,得到完整的全排列结果。
以上就是Java基于递归解决全排列问题算法示例的完整攻略。
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