Question

我编写了一个程序来查找给定项目列表的所有可能的排列。这恰恰意味着我的程序打印了r = 0到n

的所有可能的P（n，r）值

以下是代码：



package com.algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class Permutations<T> {
    public static void main(String args[]) {
        Permutations<Integer> obj = new Permutations<Integer>();
        Collection<Integer> input = new ArrayList<Integer>();
        input.add(1);
        input.add(2);
        input.add(3);

        Collection<List<Integer>> output = obj.permute(input);
        int k = 0;
        Set<List<Integer>> pnr = null;
        for (int i = 0; i <= input.size(); i++) {
            pnr = new HashSet<List<Integer>>();
            for(List<Integer> integers : output){
            pnr.add(integers.subList(i, integers.size()));
            }
            k = input.size()- i;
            System.out.println("P("+input.size()+","+k+") :"+ 
            "Count ("+pnr.size()+") :- "+pnr);
        }
    }
    public Collection<List<T>> permute(Collection<T> input) {
        Collection<List<T>> output = new ArrayList<List<T>>();
        if (input.isEmpty()) {
            output.add(new ArrayList<T>());
            return output;
        }
        List<T> list = new ArrayList<T>(input);
        T head = list.get(0);
        List<T> rest = list.subList(1, list.size());
        for (List<T> permutations : permute(rest)) {
            List<List<T>> subLists = new ArrayList<List<T>>();
            for (int i = 0; i <= permutations.size(); i++) {
                List<T> subList = new ArrayList<T>();
                subList.addAll(permutations);
                subList.add(i, head);
                subLists.add(subList);
            }
            output.addAll(subLists);
        }
        return output;
    }
}

package com.algorithm; import java.util.ArrayList; import java.util.Calendar; import java.util.Collection; import java.util.HashSet; import java.util.List; import java.util.Set; public class Permutations<T> { public static void main(String args[]) { Permutations<Integer> obj = new Permutations<Integer>(); Collection<Integer> input = new ArrayList<Integer>(); input.add(1); input.add(2); input.add(3); Collection<List<Integer>> output = obj.permute(input); int k = 0; Set<List<Integer>> pnr = null; for (int i = 0; i <= input.size(); i++) { pnr = new HashSet<List<Integer>>(); for(List<Integer> integers : output){ pnr.add(integers.subList(i, integers.size())); } k = input.size()- i; System.out.println("P("+input.size()+","+k+") :"+ "Count ("+pnr.size()+") :- "+pnr); } } public Collection<List<T>> permute(Collection<T> input) { Collection<List<T>> output = new ArrayList<List<T>>(); if (input.isEmpty()) { output.add(new ArrayList<T>()); return output; } List<T> list = new ArrayList<T>(input); T head = list.get(0); List<T> rest = list.subList(1, list.size()); for (List<T> permutations : permute(rest)) { List<List<T>> subLists = new ArrayList<List<T>>(); for (int i = 0; i <= permutations.size(); i++) { List<T> subList = new ArrayList<T>(); subList.addAll(permutations); subList.add(i, head); subLists.add(subList); } output.addAll(subLists); } return output; } }

输出

我的问题是，随着我增加输入列表中的数字。运行时间增加，输入列表中的11个数字后，程序几乎死亡。需要大约2 GB内存才能运行。

我在拥有8GB RAM和i5处理器的机器上运行它，因此速度和空间不是问题。

如果有人能帮助我编写更有效的代码，我将不胜感激。

Answer 1

如果你没有存储它 - 如果你只是迭代它 - 那么考虑使用Heap的算法（http://www.cut-the-knot.org/do_you_know/AllPerm.shtml上的＃3） - 或者，为了让你的生活更轻松，使用番石榴Collections2.permutations，它实际上并没有构建整个排列列表 - 它在运行中遍历它们。（披露：我向Guava捐款。）

Answer 2

如果您想要15个或更多元素的所有排列，请将它们写入磁盘或数据库或其他内容，因为它们不适合内存。编辑：Steinhaus–Johnson–Trotter algorithm。这可能就是你要找的东西。

Answer 3

Google（Guava）的Java库有一个实用方法：Collections2#permutations(Collection)

Answer 4

您确实意识到您正在生成非常大的列表，并且运行时间将随着列表长度的增加而增加。你确定了给你麻烦的清单应该多长时间了吗？

可能对某些人有帮助的一件事就是在找到它们时打印每个排列，而不是将它们全部收集到列表中然后打印它们。当然，如果关键是要实际存储整个列表，而不仅仅是打印它们，那将无济于事。

用于排列数字列表的Java代码

4 个答案: