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📜  {1,.. n}在字典上的最小排列,因此没有。和位置不匹配(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:08.638000             🧑  作者: Mango

{1,.. n}在字典上的最小排列,因此没有。和位置不匹配

当我们需要对一组数进行字典序排序时,可能会遇到这样一种情况:假设我们有一个由 1n 组成的序列 {1,2,3,...,n},我们需要将其排序为字典序最小的排列。但是,由于位置不能匹配的限制,有些序列可能无法被字典序比之更小的序列取代。

一个例子是当 n=3 时,序列 {3,2,1} 是字典序最大的排列,而 {1,3,2} 是它之后的排列中字典序最小的,但对于序列 {1,2,3}–字典序排列的第一个元素–没有更小的序列可以取代它。

这个问题可以用一个简单的算法解决,即从右到左遍历序列,找到第一个相邻的元素对 (a, b),其中 a < b。然后,我们从右到左遍历序列,找到第一个大于 a 的元素 c,并将 ca 交换位置。最后,我们对从 b 开始的所有元素倒序排列。这样得到的序列就是字典序比原序列更小的排列。如果找不到相邻的元素对 (a, b),则序列已经按字典序排列,没有更小的排列了。

以下是该算法的代码实现:

def next_permutation(nums):
    i = len(nums) - 2
    while i >= 0 and nums[i] >= nums[i+1]:
        i -= 1
    if i >= 0:
        j = len(nums) - 1
        while j >= 0 and nums[i] >= nums[j]:
            j -= 1
        nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
    nums[i+1:] = reversed(nums[i+1:])
    return nums

这是一个通用的算法,它可以对任何由 1n 组成的序列进行字典序排序。注意,这个算法并不是最优化的,因为它需要先找到相邻的元素对,再向右遍历,找到可以替换的元素,所以时间复杂度为 $O(n)$。