【华为OD题库-106】全排列-java

题目

给定一个只包含大写英文字母的字符串S,要求你给出对S重新排列的所有不相同的排列数。如:S为ABA,则不同的排列有ABA、AAB、BAA三种。

解答要求

时间限制:5000ms,内存限制:100MB
输入描述

输入一个长度不超过10的字符串S,确保都是大写的。
输出描述

输出S重新排列的所有不相同的排列数(包含自己本身)。
示例1:
输入

ABA
输出

3
示例2:
输入

ABCDEFGHHA
输出

907200

思路

求含重复元素的排列总数,两种方法(数学法效率远高于dfs):

  1. dfs列举所有排列,得到总数,只需要总数,不需要具体组合,具体思路详见:【JAVA-排列组合】一个套路速解排列组合题
  2. 数学公式法

比如输入数据为:ABCDDDA

不考虑重复数据,总的排列数为:res=7!

统计重复元素出现次数:A出现2次,D出现3次,其他出现1次

所以最后结果为:res=7!/(2!*3!)=420

备注:数学法可以这样理解,不考虑重复,那么n个元素的排列方法为n!,再去重,比如某个元素有3个,在不去重时,它重复了3!次,去重时直接除掉它就可以了

题解

java 复制代码
package hwod;

import java.util.*;

public class ArrangeInOrder {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String str = sc.nextLine();
        System.out.println(arrangeInOrder(str));
        System.out.println(arrangeInOrder2(str));
    }

    private static int res;

    private static int arrangeInOrder(String str) {
        final char[] chars = str.toCharArray();
        Arrays.sort(chars);
        int[] used = new int[chars.length];
        dfs(chars, used, 0);
        return res;
    }

    private static void dfs(char[] chars, int[] used, int len) {
        if (len == chars.length - 1) {
            //确定到倒数第二位即可
            res++;
            return;
        }

        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            if (i > 0 && chars[i] == chars[i - 1] && used[i - 1] == 0) continue;
            if (used[i] == 1) continue;
            used[i] = 1;
            dfs(chars, used, len + 1);
            used[i] = 0;
        }
    }

    //方案二:数学法
    private static int arrangeInOrder2(String str) {
        Map<Character, Integer> map = statisticsCnt(str);
        int size = str.length();
        long res = getFactorialNum(size);
        int divide = 1;
        for (Character key : map.keySet()) {
            divide *= getFactorialNum(map.get(key));
        }
        return (int) (res / divide);
    }

    private static Map<Character, Integer> statisticsCnt(String string) {
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
            map.put(string.charAt(i), map.getOrDefault(string.charAt(i), 0) + 1);
        }
        return map;
    }

    /**
     * @param n
     * @return 计算阶乘
     */
    private static long getFactorialNum(long n) {
        if (n == 1) return 1;
        return n * getFactorialNum(n - 1);
    }
}

推荐

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说明

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