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列出一组给定值的所有排列

algorithm

我对可以用来生成给定集合的所有潜在排列的不同技术/方法的比较感兴趣。


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2020-07-28

共1个答案

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您可以在性能,特定分布和简单性之间进行选择。我所说的特定分布是指您是否关心输出的某些特定顺序,例如字典顺序。

据我所知,性能最佳的算法是Steinhaus算法。从产生一个置换只需要恒定数量的处理器指令的意义上说,最佳的是乘数常数(不计算打印出来所不总是需要的指令)。

还有一种非常简单的算法,可以按字典顺序生成排列,您可能自己可以将其重新 构造 为递归过程,其性能为 O(n.log(n).log(n))
,因此大致与通过其他任何方法生成列表并对其进行排序相同。

编辑 :这是简单算法的伪代码:

void permute(Element[] permutationPrefix, Set rest)
{
    if (rest.IsEmpty) {
        // permutationPrefix is now a full permutation
        print(permutationPrefix);
    } else {
        foreach (element in rest) {
            permutationPrefix.Append(element);
            permute(permutationPrefix, rest.Minus(element))
            permutationPrefix.Length--;  // cut away the last item
        }
    }
}

最初用空的permutationPrefixrest保持完整的集合进行调用;如果此集合是排序的数据结构,则排列将按字典顺序输出。

请注意,我们在每次递归调用时都会复制和修改集合,这是整个算法中最昂贵的操作,可能还会与print方法一起使用。单套副本的成本在排列总数中是对数的n;
并且由于递归调用堆栈的深度也是对数的,因此 遵循O(n.log(n).log(n)) 性能估计。

(此算法也适用于转换为性能良好的随机排列生成器。)

2020-07-28