使用最多一次交换操作获得下一个更大的数字

在某些情况下，我们需要找到给定数字的下一个更大的数字，同时限制我们只能使用一次交换操作。这个问题可以通过以下步骤解决：

1. 从右侧开始，找到第一个比右侧数字小的数字（称其为“关键数字”）。
2. 从右侧开始，找到第一个比“关键数字”大的数字。
3. 交换“关键数字”和“大于关键数字的数字”。
4. 将关键数字右侧的所有数字按升序排列，以获得下一个更大的数字。

以下是一个Python实现示例代码片段：

def next_permutation(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: void
    """
    n = len(nums)
    # Step 1
    i = n - 2
    while i >= 0 and nums[i] >= nums[i + 1]:
        i -= 1
    if i >= 0:
        # Step 2
        j = n - 1
        while j > i and nums[j] <= nums[i]:
            j -= 1
        # Step 3
        nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
    # Step 4
    nums[i + 1:] = sorted(nums[i + 1:])

该函数接受一个整数列表作为参数，并在原地修改它，以获得下一个更大的排列。

以下是示例：

>>> nums = [1, 2, 3]
>>> next_permutation(nums)
>>> nums
[1, 3, 2]

>>> nums = [3, 2, 1]
>>> next_permutation(nums)
>>> nums
[1, 2, 3]

>>> nums = [1, 1, 5]
>>> next_permutation(nums)
>>> nums
[1, 5, 1]

以上示例展示了对输入列表 [1, 2, 3]、[3, 2, 1] 和 [1, 1, 5] 的操作结果。通过使用最多一次交换操作和升序排列，我们成功获得了下一个更大的排列。