《劍指offer》面試題28：字符串的排列（牛客網版本） java

題目描述

輸入一個字符串,按字典序打印出該字符串中字符的所有排列。例如輸入字符串abc,則打印出由字符a,b,c所能排列出來的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。 

輸入描述: 輸入一個字符串,長度不超過9(可能有字符重復),字符只包括大小寫字母。

這里尤其需要注意2點：1.所有組合不能重復，比如輸入"aa"，  那么輸出的結果應當是“aa” ； 2. 輸出結果按字典序排序

如果用《劍指offer》上的方法，顯然這兩點都不能滿足，比如輸入"abc"，輸出結果為："abc" "acb" "bac" "bca"  "cba" "cab" ，如果輸入"aa"，輸出解過為"aa" "aa" 。顯然，這兩種結果都是有問題的。

下面是《劍指offer》版本的代碼：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Solution {
    private List<String> list = new ArrayList<>();
    private StringBuffer buffer;
    public ArrayList<String> Permutation(String str) {
        if(str==null||str.length()==0) return (ArrayList<String>) list;
        buffer = new StringBuffer(str);
        PermutationCore(0);
        return (ArrayList<String>) list;
    }
    public void PermutationCore(int begin) {
        if(begin==buffer.length()-1){
            list.add(buffer.toString());
        }
        for(int i = begin;i<buffer.length();i++){
            swap(begin,i);
            PermutationCore(begin+1);
            swap(begin,i);
        }
    }
    public void swap(int i,int j){
        char a = buffer.charAt(i);
        char b = buffer.charAt(j);
        buffer.setCharAt(i, b);
        buffer.setCharAt(j, a);    
    }
}

那么如何解決上面兩點存在的問題呢？這里給推薦一種數據結構，TreeSet。 這個在C++中我不知道有沒有，應該是沒有，但是作為Java程序員，這是比較幸福的地方。

TreeSet這個數據結構本身采用紅黑樹實現，能夠自動將字符串按照字典序排序，同時因為其實現了Set接口，所以又能同時保證所有的結果是一個集合。而學過離散數學的朋友都知道，集合中的元素是不會重復的，所以如果我們采用TreeSet對排列的結果進行存儲，那么就能輕易的達到上述要求。下面是本人實現的代碼：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Solution {
   private List<String> list = new ArrayList<>();
    private Set<String> set = new TreeSet<>();
    private StringBuffer buffer;
    public ArrayList<String> Permutation(String str) {
        if(str==null||str.length()==0) return (ArrayList<String>) list;
        buffer = new StringBuffer(str);
        PermutationCore(0);
        Iterator<String> iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            list.add(iterator.next());
        }
        return (ArrayList<String>) list;
    }
    public void PermutationCore(int begin) {
        if(begin==buffer.length()-1){
            set.add(buffer.toString());
        }
        for(int i = begin;i<buffer.length();i++){
            //if(buffer.charAt(i)==buffer.charAt(begin) && begin!=i) continue;
            swap(begin,i);
            PermutationCore(begin+1);
            swap(begin,i);
        }
    }
    public void swap(int i,int j){
        char a = buffer.charAt(i);
        char b = buffer.charAt(j);
        buffer.setCharAt(i, b);
        buffer.setCharAt(j, a);    
    }
}

輸入“abc” ，輸出："abc" "acb" "bac" "bca" "cab" "cba"  ； 輸入“aaa”，輸出"aaa" ，顯然符合要求了。

最后我們來看一看TreeSet的層次結構：

類似的結構還有ArrayList，LinkedList，HashSet，HashMap，TreeMap，PriorityQueue，Stack。另外重要的接口有：List，Set，Map，Queue，Deque，Comparator，Comparable，Itrerator。這些都是在編寫數據結構和算法的時候經常用到的，尤其需要留意。