字典序問題 遞迴與分治

2021-06-06 12:01:10 字數 1058 閱讀 3196

1.

何謂字典序?我們拿3個數(1,2,3)來講述。

字典序值01

2345

排列123

132213

231312

321

3個數的全排列情況有有3!種情況,字典序即從小到大的順序。按字典序給所有的情況從小到大排列,最小的設字典序值為0。

字典序問題是,隨意給出乙個序列,要求求出該序列的字典序值。比如說給出序列231,我們要設計演算法返回3。乙個延伸的問題是如果該序列不是最大序列,求出該序列的後乙個序列。

2.如何求字典序值

從上面的簡例看出,想求得給定序列的字典序值,我們要先求得該序列前面存在多少個序列。這可以通過從高位開求統計比該序列位小的序列數目求得。

對於序列231,n=3,前面的序列數可以通過百位2、十位3求得,即為:

1*(n-1)!+1*(n-2)!=3,

我們就知道231的字典序值為3。

對於序列453261,n=6,前面的序列數可以通過高5位求得,即為:

3*(n-1)!+3*(n-2)!+2*(n-3)!+1*(n-4)!+1*(n-5)!=447,

同樣,我們知道453261的字典序值為447。

3.如何求得下個序列

我們知道,如果題目所給序列是最大序列,即其字典序值為n!,則沒有下乙個序列;否則,要求下個序列。下個序列的求解也有規律可循的。

求下個序列,可以從低位逐個往高位看。只要相鄰的兩個數高位比低位還小,從低位到高位出現了降序排列,則我們停下來分析。

例如,對於序列453612,1比2小,出現降序,所以停下來分析。我們可以肯定下乙個序列高位和本序列一樣,低位序列是比12剛剛大的序列。目測可以得到下乙個序列低位為21,即max放在低位的最高位,低位中剩下的元素按公升序排列。

再拿乙個例子來說明。對於序列536421,直到遍歷到3比6小時才停下來。我們得到高位序列為5,低位序列為36421。對於低位序列36421,我們把次高位放到最高位上,剩下的元素按增序排列,即可得到序列61234。61234是否是36421的下乙個序列?很顯然是的。

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