C++求数组的全排列之字典序法

字典序法说明：
字典序列算法是一种非递归算法。而它正是STL中Next_permutation的实现算法。
它的整体思想是让排列成为可递推的数列，也就是说从前一状态的排列，可以推出一种新的状态，直到最终状态。比如说，最初状态是12345，最终状态是54321。
1.最初状态为12345，从最后面向前面比较，因为5>4,所以从4后面的序列中找出一个比4大，但是比在4后面的序列中最小的数，因为只有5，所有将4和5调换位置，结果为12354.
2.将原来4后面的序列进行倒置，因为现在只有1个4，倒置后还是12354.
3.已12354为基础，继续上面的步骤进行操作，下一序列的生成步骤如下：
12354(5>3) -> 12354(4,5序列中最小但是比3大的是4) -> 12453(调换4和3) -> 12435（将5,3倒置）

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <malloc.h>
 
static void swapNum(int i, int j, int* intArray, int num);
static int getSmallestButGreatThanIndex(int* intArray, int num, int j, int i);
static void invertIntArray(int i, int* intArray, int num);
static void prtIntArray(int* intArray, int num);
 
int main(int argc,char* argv[]){
    int num = 0;
    int* intArray = NULL;
    int i = 0;
    int j = 0;
     
    //检查参数，必须是2个
    if(argc != 2){
        printf("there must be one parameter!\n");
        goto FINALLY;
    }
     
    //检查参数，参数必须是数字
    char* ptr = argv[1];
    while(*ptr != '\0'){
        if(isdigit(*(ptr++)) == 0){
            printf("please input a numble!\n");
            goto FINALLY;
        }
    }
     
    //将参数转换成int型
    num = atoi(argv[1]);
    intArray = (int*)malloc(sizeof(int) * num);
    //初始化数组:1,2,3,4,5,6......
    for(i=0; i<num; i++){
        intArray[i] = i+1;
    }
     
    //打印下原始数组
    printIntArray(intArray, num);
    //从数组最后面往前比较
    for(i=num-1,j=num-2; i>=1 && j>=0; i--,j--){
        //如果右边数的比左边数的大
        if(intArray[i] > intArray[j]){
            //将左边的数与右边数组中最小但是比左边的数大的数交换
            swapNum(i, j, intArray, num);
            //将左边数右边的数组序列倒置
            invertIntArray(i, intArray, num);
            //将整个数组打印
            printIntArray(intArray, num);
            //继续从数组的最后面往前面比较
            i = num;
            j = num - 1;
        }
    }
     
FINALLY:
    if(intArray != NULL){
        free(intArray);
        intArray = NULL;
        }
    return 0;
}
 
static void swapNum(int i, int j, int* intArray, int num){
    int swapi = getSmallestButGreatThanIndex(intArray, num, j, i);
    int temp = intArray[j];
    intArray[j] = intArray[swapi];
    intArray[swapi] = temp;
}
 
static int getSmallestButGreatThanIndex(int* intArray, int num, int j, int i){
    int m = 0;
    int swapi = 0;
    int smallest = num + 1;
    for(m = i; m<num; m++){
        if(intArray[m] > intArray[j] && intArray[m] < smallest){
            swapi = m;
            smallest = intArray[m];
        }
    }
    return swapi;
}
 
static void invertIntArray(int i, int* intArray, int num){
    int m;
    int n;
    int temp;
    for(m=i, n=num-1; (m-n)<0; m++,n--){
        temp = intArray[m];
        intArray[m] = intArray[n];
        intArray[n] = temp;
    }
}
 
static void printIntArray(int* intArray, int num){
    int i;
    for(i=0; i<num; i++){
        printf("%d ",intArray[i]);
    }
    printf("\n");
}
 

标签： swap

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