例5:有3个人排成一个队列,问有多少种排对的方法,输出每一种方案?
分析:如果我们将3个人进行编号,分别为1、2、3,显然我们列出所有的排列,123,132,213,231,312,321共六种。可用循环枚举各种情况,参考程序:
program exam5;
var
i,j,k:integer;
begin
for I:=1 to 3 do
for j:=1 to 3 do
for k:=1 to 3 do
if (i+j+k=6) and (i*j*k=6) then writeln(i,j,k);
end.
上述情况非常简单,因为只有3个人,但当有N个人时怎么办?显然用循环不能解决问题。下面我们介绍一种求全排列的方法。
设当前排列为P1 P2 ,…,Pn,则下一个排列可按如下算法完成:
1.求满足关系式Pj-1 < Pj的J的最大值,设为I,即
I=max{j | Pj-1 < Pj , j = 2..n}
2.求满足关系式Pi -1 < Pk的k的最大值,设为j,即
J=max{K | Pi-1 < Pk , k = 1..n}
3.Pi -1与Pj互换得 (P) = P1 P2 ,…,Pn
4.(P) = P1 P2 ,…, Pi-1 Pi,…, Pn部分的顺序逆转,得P1 P2 ,…, Pi-1 Pn Pn-1,…, Pi便是下一个排列。
例:设P1 P2 P3 P4 =3421
1.I= max{j | Pj-1 < Pj , j = 2..n} = 2
2.J=max{K | Pi-1 < Pk , k =1..n} = 2
3.P1与P2交换得到4321
4.4321的321部分逆转得到4123即是3421的下一个排列。
程序设计如下:
program exam5;
const
maxn = 100;
var i,j,m,t : integer;
p : array[1..maxn] of integer;
count :integer; {排列数目统计变量}
begin
write('m:');readln(m);
for i:=1 to m do begin p[i]:=i; write(i) end;
writeln;
count:=1;
repeat
{求满足关系式Pj-1 < Pj的J的最大值,设为I}
i:=m;
while (i>1) and (p[i-1]>=p[i]) do dec(i);
if i=1 then break;
{求满足关系式Pi -1 < Pk的k的最大值,设为j}
j:=m;
while (j>0) and (p[i-1]>=p[j]) do dec(j);
if j=0 then break;
{Pi -1与Pj互换得 (P) = P1 P2 ,…,Pm}
t:=p[i-1];p[i-1]:=p[j];p[j]:=t;
{Pi,…, Pm的顺序逆转}
for j:=1 to (m-i+1) div 2 do begin
t:=p[i+j-1];p[i+j-1]:=p[m-j+1];p[m-j+1]:=t
end;
{打印当前解}
for i:=1 to m do write(p[i]);
inc(count);
writeln;
until false;
writeln(count)
End.
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int *arg=0;//数组
int Num=0;//数组个数
void fun( int x );
int t=0;
int main()
{
int i=0;
scanf( "%d",&Num );
arg=( int* )malloc( sizeof( int )*Num );
for ( i=0; i<Num; i++ ) {
arg[i]=i+1;
}
fun( Num );
free( arg );
return 1;
}
void fun( int aix )
{
int temp=0;
int i=0;
int* p=NULL;
if ( 1==aix ) {
for ( i=0; i<Num; i++ )
printf( "%d ",arg[i] );
printf( "/n" );
}
if ( 2==aix ) {
fun( aix-1 );
t=arg[0];
arg[0]=arg[1];
arg[1]=t;
fun( aix-1 );
}
if ( 2<aix ) {
p=( int* )malloc( sizeof( int )*aix );//临时数组
memcpy( p,arg,aix*sizeof( int ) );
for ( i=0; i<aix; i++ ) {
memcpy( arg,p,aix*sizeof( int ) );
temp=arg[i];
arg[i]=arg[aix-1];
arg[aix-1]=temp;
fun( aix-1 );
}
memcpy( arg,p,aix*sizeof( int ) );
free( p );
}
}