1. 程式人生 > >[LeetCode] Permutation Sequence 序列排序

[LeetCode] Permutation Sequence 序列排序

The set [1,2,3,...,n] contains a total of n! unique permutations.

By listing and labeling all of the permutations in order, we get the following sequence for n = 3:

  1. "123"
  2. "132"
  3. "213"
  4. "231"
  5. "312"
  6. "321"

Given n and k, return the kth permutation sequence.

Note:

  • Given n will be between 1 and 9 inclusive.
  • Given k will be between 1 and n! inclusive.

Example 1:

Input: n = 3, k = 3
Output: "213"

Example 2:

Input: n = 4, k = 9
Output: "2314"

這道題是讓求出n個數字的第k個排列組合,由於其特殊性,我們不用將所有的排列組合的情況都求出來,然後返回其第k個,我們可以只求出第k個排列組合即可,那麼難點就在於如何知道數字的排列順序,可參見網友喜刷刷的部落格,首先我們要知道當n = 3時,其排列組合共有3! = 6種,當n = 4時,其排列組合共有4! = 24種,我們就以n = 4, k = 17的情況來分析,所有排列組合情況如下:

1234
1243
1324
1342
1423
1432
2134
2143
2314
2341
2413
2431
3124
3142
3214
3241
3412 <--- k = 17
3421
4123
4132
4213
4231
4312
4321

我們可以發現,每一位上1,2,3,4分別都出現了6次,當最高位上的數字確定了,第二高位每個數字都出現了2次,當第二高位也確定了,第三高位上的數字都只出現了1次,當第三高位確定了,那麼第四高位上的數字也只能出現一次,下面我們來看k = 17這種情況的每位數字如何確定,由於k = 17是轉化為陣列下標為16:

最高位可取1,2,3,4中的一個,每個數字出現3!= 6次,所以k = 16的第一位數字的下標為16 / 6 = 2,在 "1234" 中即3被取出。這裡我們的k是要求的座標為k的全排列序列,我們定義 k' 為當最高位確定後,要求的全排序列在新範圍中的位置,同理,k'' 為當第二高為確定後,所要求的全排列序列在新範圍中的位置,以此類推,下面來具體看看:

第二位此時從1,2,4中取一個,k = 16,則此時的 k' = 16 % (3!) = 4,如下所示,而剩下的每個數字出現2!= 2次,所以第二數字的下標為4 / 2 = 2,在 "124" 中即4被取出。

3124
3142
3214
3241
3412 <--- k' = 4
3421

第三位此時從1,2中去一個,k' = 4,則此時的k'' = 4 % (2!) = 0,如下所示,而剩下的每個數字出現1!= 1次,所以第三個數字的下標為 0 / 1 = 0,在 "12" 中即1被取出。

3412 <--- k'' = 0
3421

第四位是從2中取一個,k'' = 0,則此時的k''' = 0 % (1!) = 0,如下所示,而剩下的每個數字出現0!= 1次,所以第四個數字的下標為0 / 1= 0,在 "2" 中即2被取出。

3412 <--- k''' = 0

那麼我們就可以找出規律了
a1 = k / (n - 1)!
k1 = k

a2 = k1 / (n - 2)!
k2 = k1 % (n - 2)!
...

an-1 = kn-2 / 1!
kn-1 = kn-2 % 1!

an = kn-1 / 0!
kn = kn-1 % 0!

程式碼如下:

class Solution {
public:
    string getPermutation(int n, int k) {
        string res;
        string num = "123456789";
        vector<int> f(n, 1);
        for (int i = 1; i < n; ++i) f[i] = f[i - 1] * i;
        --k;
        for (int i = n; i >= 1; --i) {
            int j = k / f[i - 1];
            k %= f[i - 1];
            res.push_back(num[j]);
            num.erase(j, 1);
        }
        return res;
    }
};

類似題目:

參考資料: