输入:"abc" 输出:["abc","acb","bac","bca","cab","cba"]
我在实现算法时遇到了一个问题,至今无法解决。但是全排列算法又很重要,所以写这篇文章记录一下。
算法一:递归
算法思想:
当字符串长度为1时,输出该字符串;
当长度大于1时,取字符串的首字母,求出长度-1的串的全排列,将首字母插入每一个排列的任意位置。
算法实现:
function permutate(str) { //保存每一轮递归的排列结果 var result = []; //初始条件:长度为1 if (str.length == 1) { return [str] } else { //求剩余子串的全排列,对每个排列进行遍历 var preResult = permutate(str.slice(1)); for (var j = 0; j < preResult.length; j++) { for (var k = 0; k < preResult[j].length + 1; k++) { //将首字母插入k位置 var temp = preResult[j].slice(0, k) + str[0] + preResult[j].slice(k); result.push(temp); } } return result; } }
算法应该不难理解吧。但是当传参的字符串是"abcdefghijkl"
时,排列用到的空间是12!=479001600
,过大的内存占用导致内存溢出。如果你是在自己的PC上执行,那么可以使用node --max-old-space-size=8192
来修改内存。但是我需要在Codewars上执行,所以无法修改内存。于是我想的办法是利用尾递归优化。呵呵,Node的尾递归优化?不管了,先试试吧。
算法二:尾递归
function permutate(str,result) { 'use strict'; let tempArr = []; //终止条件str长度为0 if (str.length == 0) { return result } else { //第一次递归时,插入首字母 if(result.length === 0){ tempArr.push(str[0]); }else{ for (let i = 0; i < result.length; i++) { let item = result[i]; let itemLen = item.length; for (let j = 0; j < itemLen+1; j++) { let temp = item.slice(0, j) + str[0] + item.slice(j); tempArr.push(temp); } } } //递归截取了第一个字符的子串 return permutate(str.slice(0),tempArr); } } permutate("abcdefghijkl",[]);
函数的第一个参数是本次递归的字符串,第二个参数是前x个字符的全排列结果。
思路是:
每次取当次递归串的第一个字母;
若第二个参数长度为0说明是第一次递归,则初始化本次结果为
[首字母]
。然后将首字母从递归串中剔除,剩余串传给下一次递归;之后每一次递归,都取递归串的首字母,将其插入前x个字符的全排列的所有位置,求出x+1个字符的全排列;
递归直到第一个参数为空串,则第二个参数为字符串所有字符的全排列。
可能不太好理解,不过知道这是尾递归就行了。虽然尾递归在ES6的严格模式中才有效,但是,我加上
'use strict';
后仍然无效。事实上我认为并不是函数调用栈的溢出,而是存放变量的堆溢出。所以,大概是无解了吧。毕竟全排列不管怎么样,空间复杂度都是O(n!)的。
算法三:循环
最后再贴个循环的代码吧,也是没什么用,就当扩展思路了。
function perm(str) { let result = [],tempArr = []; let subStr = str; while (subStr.length !== 0) { if (result.length === 0) { result.push(str[0]); } else { for (let i = 0; i < result.length; i++) { let item = result[i]; let itemLen = item.length; for (let j = 0; j < itemLen+1; j++) { let temp = item.slice(0, j) + subStr[0] + item.slice(j); tempArr.push(temp); } } result = tempArr; tempArr = []; } subStr = subStr.slice(1); } return result; }
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