python3:實現字符串的全排列(無重復字符)


  最近在學一些基礎的算法,發現我的數學功底太差勁了,特別是大學的這一部分,概率論、線性代數、高數等等,這些大學學的我是忘得一干二凈(我當時學的時候也不見得真的懂),導致現在學習算法,非常的吃力。唉!不說了,補習中。。。

拋出問題

  求任意一個字符串的全排列組合,例如a='123',輸出 123,132,213,231,312,321。(暫時假定字符串沒有重復)

解決方案

  目前有兩種解決的方法

  方法一:

 1 def str_sort(s=''):
 2     if len(s) <= 1:
 3         return [s]
 4     str_list = []
 5     for i in range(len(s)):
 6         for j in str_sort(s[0:i] + s[i + 1:]):
 7             str_list.append(s[i] + j)
 8     return str_list
 9 
10 
11 str_list = str_sort('abc')
12 print(len(str_list), str_list)

  這種理解起來非常好理解,就是循環遍歷每個字符,讓每個字符打頭,然后繼續遞歸遍歷后邊的字符

  方法二:

#字符串任意兩個位置字符交換
def str_replace(str, x, y):
    if x == y:
        return str
    x_val = str[x:x+1]
    y_val = str[y:y+1]
    if x < y:
        str = str[0:x] + y_val + str[x+1:y] + x_val + str[y+1:len(str)]
    else:
        str = str[0:y] + x_val + str[y+1:x] + y_val + str[x+1:len(str)]
    return str
#遞歸求結果
def str_sort(str,x):
    if x == len(str):               #當x為字符串的最大長度時返回當前字符交換的結果
        global str_list
        str_list.append(str)
        return
    for i in range(x,len(str)):
        str = str_replace(str,i,x)  #遞歸遍歷第i個字符,
        str_sort(str,x+1)
        str = str_replace(str,x,i)  #恢復字符串原來的順序,便於下次遍歷
s = 'abc'
global str_list
str_list = []
str_sort(s,0)
print(len(str_list), str_list)

  這種方法在求解的思路上就已經有了很大的提升,不是像上一個靠“蠻力”去解決問題,這是遞歸的一種方式,大概原理就是,先保持前I個字符不變,遍歷交換后邊的字符,這樣一直遞歸到,最后兩個字符,然后再返回去改變倒數第三個字符,再次遍歷后邊的兩位,直到三個字符的全部輸出,也就是這樣的順序,

  第一次輸出  X(n),X(n-1),X(n-2),......X(3),X(2),X(1)

  第二次輸出  X(n),X(n-1),X(n-2),......X(3),X(1),X(2)

  第三次輸出  X(n),X(n-1),X(n-2),......X(2),X(3),X(1)

  第四次輸出  X(n),X(n-1),X(n-2),......X(2),X(1),X(3)

   ......

 

  這個可能我講的不是特別清楚,理解起來不是特別容易,這種方式經過我的測試,發現他更費時。

  自我感覺兩種方法區別不大,原理上是一樣的,都是先確定前面的部分,處理后邊的,從后往前走。

 


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