题目描述
给出一组数字，返回该组数字的所有排列
例如：
1,2,3\]的所有排列如下
\[1,2,3\],\[1,3,2\],\[2,1,3\],\[2,3,1\],\[3,1,2\], \[3,2,1\].
（以数字在数组中的位置靠前为优先级，按字典序排列输出。）
数据范围：数字个数 0\ //NULL标识需要引用 stdio.h 文件
#include //申请动态内存需要引用 malloc.h 文件
void swap(int* a, int* b) //将地址a和地址b中的数值交换
{
int tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
//设置一个索引 index，用于调换源数组不同位的元素，以及返回调用前位置
void re_permute(int* num, int index, int numLen, int* returnSize, int** returnColumnSizes, int** res)
{
int i = 0;
if (index == numLen) //索引到最后一位时，将num数组赋值给当前行数组
{
res[*returnSize] = (int*)malloc(numLen * sizeof(int)); //申请动态内存，存放一行数组
for (i = 0; i < numLen; i++) //数组循环赋值
{
res[*returnSize][i] = num[i];
}
(*returnColumnSizes)[*returnSize] = numLen;
//对应行数组列数，即数组长度，为numLen
(*returnSize)++; //每次赋值后，行数+1
}
for (i = index; i < numLen; i++) //从索引
{
swap(&num[i], &num[index]); //每一位轮流与索引位交换
//数组较长时，需两次交换满足题目要求，执行以下判断
if ((numLen - index) > 2 && index != i)
{
swap(&num[i], &num[index + 1]); //保证交换顺序符合题目要求
re_permute(num, index + 1, numLen, returnSize, returnColumnSizes, res);
//索引位+1，到末位时，整个数组排序结束，再+1，进入数组赋值环节
swap(&num[i], &num[index + 1]); //后交换的先复原
}
else
{
re_permute(num, index + 1, numLen, returnSize, returnColumnSizes, res);
//索引位+1，到末位时，整个数组排序结束，再+1，进入数组赋值环节
}
swap(&num[i], &num[index]); //每一位轮流与索引位交换，即还原
}
}
// @param num int整型一维数组
// @param numLen int num数组长度
// @return int整型二维数组
// @return int* returnSize 返回数组行数
// @return int** returnColumnSizes 返回数组列数
int** permute(int* num, int numLen, int* returnSize, int** returnColumnSizes)
{
// write code here
if (numLen == 0)
return NULL;
int i = 0;
int count = 1;
for(i = 1; i <= numLen; i++) //计算所需的行数
count *= i;
*returnColumnSizes = (int*)malloc(count * sizeof(int));
//每一行对应一个列数，将列数以数组形式记录，方便后续调用
//申请动态内存，存储列数数组
int** res = (int**)malloc(count * sizeof(int*));
//申请动态内存，存放结果数组
*returnSize = 0; //数组列数，从0开始计算
re_permute(num,0,numLen, returnSize,returnColumnSizes, res);
//将res数组地址作为参数，方便改动其中内容
return res; //前面是地址传参，这里可以直接返回数组首元素地址。
}
```
代码中，将交换函数、排列函数分别作为子函数，方便调试和理解。在主函数中，先判断数组中有无数字；再为数组行数、列数申请动态内存。
交换函数没有什么特别的，就是地址指向的元素的交换。
排列函数中，先对递归的尽头进行定义，防止出现死递归。递归的尽头就是数组所有元素都排列完，这时就可以将该排列输出。然后是递归的主体，本着按顺序排列组合的思路，依次对数组首位（index = 0），第二位（index=1），第三位，第四位...进行交换。考虑题目要求顺序，又对交换后顺序进行调整，最后进行输出。