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std::next_permutation 如何產生下一個字典順序更大的排列?

Mary-Kate Olsen
發布: 2024-11-08 11:54:02
原創
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How does std::next_permutation generate the next lexicographically greater permutation?

理解 std::next_permutation

std::next_permutation 是一種計算元素容器的下一個字典順序更大排列的演算法。這意味著它會以整體順序保持一致的方式更改容器中的元素,同時以某種定義的順序最大化元素。

它是如何運作的?

關鍵見解: 演算法假設元素可視為數字,排列可視為數字。然後,對排列進行排序就相當於按升序對數字進行排序。

實作:

  1. 主循環:演算法進入一個循環,檢查目前元素i 右側的元素是否按降序排列。

    • 如果是,則表示右側元素不再有排列。
    • 如果不是,則繼續進行排列過程。
  2. 找出最左邊的可上升元素:演算法遞減 i 直到找到一個元素j 其中 i
  3. 找下一個最大元素: 它從容器末尾查找下一個最大元素k,例如我
  4. 交換和反轉:演算法交換i 和k,本質上是將下一個最大元素移動到目前元素的左側。然後,它反轉從 j 到末端的序列,確保右側元素保持升序。

變數的意義:

  • i: 目前正在考慮的元素。
  • j: i 之前的元素(用於降序檢查)。
  • k:序列末尾的下一個最大元素。

正確性證明(草圖)

  • 單調性: 它證明如果循環是按字典順序排序的,循環之後的序列也將按字典順序排序。
  • 終止: 顯示演算法最終會到達 i 無法再遞減的點,表示最後的排列已計算完畢。

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來源:php.cn
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