求一个n阶行列式,一个比较简单的方法就是使用全排列的方法,那么简述以下全排列算法的递归实现。
首先举一个简单的例子说明算法的原理,既然是递归,首先说明一下出口条件。以[1, 2]为例
首先展示一下主要代码(完整代码在后面),然后简述
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//对数组array从索引为start到最后的元素进行全排列 public void perm(int[]array,int start) {
if (start==array.length) { //出口条件
for ( int i= 0 ;i<array.length;i++) {
// this.result[row][i] = array[i];
System.out.print(array[i]+ " " );
}
// System.out.print(++this.row+": ");
// System.out.println("逆序数是:"+ this.against(array));
System.out.print( '\n' );
}
else {
for ( int i=start;i<array.length;i++) {
swap(array,start,i); //交换数组array中索引为start与i的两个元素
perm(array,start+ 1 );
swap(array,start,i);
}
}
}
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首先数组[1, 2]分析,在else的部分
调用了swap(array, 0,0)然后调用perm(array, 1)
调用swap(array, 1, 1)然后调用perm(array, 2),然后在if里面2 == 2成立,打印[1, 2]
调用swap(array, 1,1)把之前交换的swap(array,1,1)复原,虽然看起来没有变化
回到上一层
调用swap(array, 0, 1) 然后调用perm(array, 1)
调用swap(array, 1, 1)然后调用perm(array, 2),然后在if里面2 == 2成立,打印[2, 1]
调用swap(array, 1,1)把之前交换的swap(array,1,1)复原,虽然看起来没有变化
回到上一层
跳出循环,程序结束。
这就是对[1, 2]的全排列。
那么放到一般情况,[1, 2, 3]呢?
调用了swap(array, 0,0)然后调用perm(array, 1)
然后对[2, 3]进行全排列,其中输出[1,2,3], [1, 3, 2]
再次调用swap(array,0,0)复原
调用了swap(array, 0,1)然后调用perm(array, 1)
然后对[1,3]进行全排列,输出[2,1,3], [2,3,1]
再次调用swap(array,0,1)复原
调用了swap(array, 0,2)然后调用perm(array, 1)
然后对[2,1]进行全排列,输出[3,2,1], [3,1,2]
再次调用swap(array,0,2)复原
更高阶的就是同理了!
那么我们的代码如下:
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package matrix;
import java.util.Arrays;
public class Permutation {
/**
* author:ZhaoKe
* college: CUST
*/
//当前打印的第几个排列
private int row = 0 ;
//存储排列的结果
private int [][] result;
public Permutation( int [] array) {
this .row = 0 ;
this .result = new int [ this .factor(array.length)][array.length];
}
public int [][] getResult() {
return result;
}
//求数组a的逆序数
public int against( int a[]) {
int nn = 0 ;
for ( int i = 0 ; i < a.length- 1 ; i++) {
for ( int j = i+ 1 ; j<a.length; j++) {
if (a[i] > a[j]) {
nn++;
}
}
}
return nn;
}
//排列数
public int factor( int a) {
int r = 1 ;
for (; a>= 1 ; a--) {
r *= a;
}
return r;
}
public void perm( int []array, int start) {
if (start==array.length) {
System.out.print(( this .row+ 1 )+ ": " );
for ( int i= 0 ;i<array.length;i++) {
this .result[row][i] = array[i];
System.out.print(array[i]+ " " );
}
this .row++;
System.out.println( "逆序数是:" + this .against(array));
System.out.print( '\n' );
}
else {
for ( int i=start;i<array.length;i++) {
swap(array,start,i);
perm(array,start+ 1 );
swap(array,start,i);
}
}
}
public void swap( int [] array, int s, int i) {
int t=array[s];
array[s]=array[i];
array[i]=t;
}
public void printResult() {
for ( int i = 0 ; i < result.length; i++) {
System.out.println(Arrays.toString( this .result[i]));
}
}
public static void main(String[] args) {
int [] a = { 1 , 2 , 3 };
Permutation p = new Permutation(a);
p.perm(a, 0 );
p.printResult();
}
}
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运行该程序结果如下:
1: 1 2 3 逆序数是:0
2: 1 3 2 逆序数是:1
3: 2 1 3 逆序数是:1
4: 2 3 1 逆序数是:2
5: 3 2 1 逆序数是:3
6: 3 1 2 逆序数是:2
[1, 2, 3]
[1, 3, 2]
[2, 1, 3]
[2, 3, 1]
[3, 2, 1]
[3, 1, 2]
以上就是JAVA用递归实现全排列算法的示例代码的详细内容,更多关于JAVA递归实现全排列的资料请关注服务器之家其它相关文章!
原文链接:https://www.cnblogs.com/zhaoke271828/p/12530031.html