C++ STL求全排列和組合
阿新 • • 發佈:2019-01-03
C++11 STL內建了求全排列的模板函式next_permutation和prev_permutation,屬於<algorithm>
標頭檔案和std名稱空間,使用非常方便。例如:
vector<int> A{1,2,3,4,5};
while (next_permutation(A.begin(),A.end())
{
cout<<A[0]<<A[1]<<A[2]<<A[3]<<A[4]<<endl;
}
其本質上是通過交換元素實現的,返回值為true則表示排列尚未窮盡。所以輸入陣列初始狀態應按升序排列。
但是組合就沒有這種方便的函式可用了。
例如C(n,m),在m較小時可以手寫迴圈,以C(5,3)為例:
vector<int> A{1,2,3,4,5};
for (int i = 0; i < A.size() - 2; ++i)
for (int j = i + 1; j < A.size() - 1; ++j)
for (int k = j + 1; k < A.size(); ++k)
{
cout<<A[i]<<A[j]<<A[k]<<endl;
}
但是這樣需要寫m個迴圈函式,我們改成遞迴形式,再改成模板函式,這樣就可以同時支援vector<int>
和string
了:
template <typename T>
void combine_inner(T &data, int start, int n, int m, int depth, T temp,vector<T> &result)
{
if (depth == m - 1)
{
//最內層迴圈 將temp加入result
for (int i = start; i < n - (m - depth - 1 ); ++i)
{
temp[depth] = data[i];
result.push_back(temp);
}
}
else
for (int i = start; i < n - (m - depth - 1);++i)
{
temp[depth] = data[i];//每層輸出一個元素
combine_inner(data,i + 1, n, m, depth+1,temp,result);
}
}
//T可以調入vector<int>, string等,需要支援下標[]操作及size()函式
template <typename T>
vector<T> combine(T &data,int m)
{
if (m <= 0)
return{};
int depth = 0;
vector<T> result;
T temp(m,0);
combine_inner(data,0, data.size(), m, depth,temp,result);
return result;
}
呼叫時只需要這樣:
string s("ABCDEF");
vector<string> result = combine(s, 3);
很方便吧。時間複雜度O(C(n,m)),空間複雜度O(1)。