全排列算法(C语言)

简介: 我看先看一下从1–4的全排列,如下

思路

图形理解

我看先看一下从1–4的全排列,如下:

2345_image_file_copy_304.jpg

(1)就整体排列而言可以分为四组,分别是以1打头的,以2打头的,以3打头的,以4打头的。

2345_image_file_copy_305.jpg

(2)每一组中,除去第一个元素,又分别以剩余其它元素打一次头,以第一组元素为例,除去1后,又分别以2、3、4打头,如下:

2345_image_file_copy_306.jpg

从上图我们可以看出,1后面其实是2,3,4的全排列。

(3)以2,3,4为首又可以分为3组,然后再分别以剩余元素打头就求出以打头的所有元素。以2打头为例如下:

2345_image_file_copy_307.jpg

从上图我们可以看出,2后面其实是3,4的全排列。

除去1、2,然后再以3打头,后面跟上剩余元素4的全排列,就求出了以1,2,3打头的全排列了。

(4)只要将最开始的1,2,3,4使2和1交换位置,变成2,1,3,4然后重复上面步骤就可以求出以2打头的所有全排列,以此类推就可以求出所有全排列。

树结构

2345_image_file_copy_308.jpg

代码

#include<stdio.h>
int a[1000];//用于存储需要排列的数据
//交换函数,用于将各个元素交换至打头
void swap(int x,int y){
  int t;
  t=a[x];
  a[x]=a[y];
  a[y]=t;
} 
void perm(int p,int q){
  if(p==q){//当p==q说明到了最后一个元素 ,输出
    int j;
    for(j=1;j<=q;j++){
      printf("%5d",a[j]);
    }
    printf("\n");
  }else{
    int i;
    for(i=p;i<=q;i++){//对从下标从p到q的元素进行全排列
      swap(p,i);//使逐个元素打头
      perm(p+1,q);//求剩余元素的全排列
      //将元素交换回去,也就是始终保持原来顺序,以第一层树为例,以2打头的是2,1,3,4
      //则以2打头完要恢复1,2,3,4
      //才便于将3打头变为3,2,1,4
      swap(p,i);
    } 
  }
}
int main(){
  int n;
  scanf("%d",&n);//输入n 
  //初始化数组 
  int i;
  for(i=1;i<=n;i++){
    a[i]=i;
  } 
  //排列函数 
  perm(1,n);//perm(x,y),将数组中第x至第y个元素进行全排列 
  return 0;
} 
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