/********
*给你一个数n,输出1到n的全排列
*深度优先搜索
********/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int book[10], a[10], n;
void dfs(int step)
{
int i;
if(step == n+1)//当你在第n+1步的时候,说明前n部已经排好了。
{
for(i = 1; i <= n; i++)
"%d ", a[i]);
"\n");
return ;//返回之前的一步;
}
for(i = 1; i <= n; i++)//按照1,2,3.。。的方式一一尝试。
{
if(book[i]==0)//判断扑克牌i是不是还在手里
{
//将i牌放在第step个盒子里。
//表示扑克牌不再第step个盒子里
//继续下一步。
//将刚才尝试的扑克收回,才能进行下一步的尝试。
}
}
return ;//结束搜索。
}
int main()
{
while(~scanf("%d", &n))
dfs(1);
return 0;
}
-------------------------------------------------------分割线---------------------------------------------------------------
全排列:
全排列是将一组数按一定顺序进行排列,如果这组数有n个,那么全排列数为n!个。
从集合中依次选出每一个元素,作为排列的第一个元素,然后对剩余的元素进行全排列,如此递归处理,从而得到所有元素的全排列。
以对字符串abc进行全排列为例,我们可以这么做:以abc为例
固定a,求后面bc的排列:abc,acb,求好后,a和b交换,得到bac
固定b,求后面ac的排列:bac,bca,求好后,c放到第一位置,得到cba
固定c,求后面ba的排列:cba,cab。
这个思想和回溯法比较吻合。
代码可如下编写所示
// 回溯法搜索全排列树
#include<stdio.h>
#define M 20
int n;
int a[M];
int cnt = 0;// 记录全排列个数
void swap(int *a, int *b)//交换a,b
{
char t;
t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
void dfs(int cur)
{
int i;
if(cur == n)// 找到 输出全排列
{
++cnt;
for(i=0; i<n; i++)
"%d ", a[i]);
"\n");
}
else
{
// 将集合中的所有元素分别与第一个交换,这样就总是在
// 处理剩下元素的全排列(即用递归)
for(i=cur; i<n; i++)
{
swap(&a[cur], &a[i]);
dfs(cur+1);
//回溯
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d", &n) != EOF)
{
for(int i=0; i<n; i++)
// 假设集合S为:1 2 3 ... n
cnt = 0;
dfs(0);
"count:%d\n", cnt);
}
return 0;
}
或者利用一个vis数组标识每个元素是否已经被访问,代码如下:
#include <stdio.h>
int a[10];
bool vis[10];
int n;//排列个数 n
void dfs(int dep) //打印所有的全排列,穷举每一种方案
{
if(dep == n)
{
for(int i = 0; i < n; i++)
{
"%d ",a[i]);
}
"\n");
return ;
}
for(int i = 0; i < n; i++)// 找一个最小的未标记的数字,保证了字典序最小
{
if(!vis[i])
{
a[dep] = i+1;
true;// 找到了就标记掉,继续下一层
dfs(dep + 1);
false;
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d",&n) != EOF)
{
dfs(0);
}
return 0;
}
子集构造:
从n个元素的集合S中找出S满足某种性质的子集时,相应解空间树称为子集树。
求n个元素集合的子集,如A = {1, 2, 3}则A集合的子集有: P(A) = {{1,2,3}, {1,2}, {1,3},{1},{2,3},{2},{3},{}}
采用位向量法,构造一个位向量vis[], vis[i] = 1 表示i在子集A中。
代码如下:
#include<stdio.h>
#define M 20
int n;
int a[M];
int vis[M];
int cnt = 0;// 记录子集个数
void dfs(int cur)
{
int i;
if(cur == n)// 找到 输出所有子集
{
++cnt;
int flag =1;
for(i=0; i<n; i++)
if(vis[i])
{
"%d ", a[i]);
flag = 0;
}
if(flag)//子集中的空集
"φ");
"\n");
}
else
{
for(i=1; i>=0; --i)//vis 中分为 选or不选即 1,0
{
vis[cur] = i;
dfs(cur+1);
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d", &n) != EOF)
{
for(int i=0; i<n; i++)
// 假设集合S为:1 2 3 ... n
cnt = 0;
dfs(0);
"count:%d\n", cnt);
}
return 0;
}
此外可以采用采用增量构造法,
代码如下:
#include<stdio.h>
#define M 20
int n;
int a[M];
int vis[M];
int cnt = 0;// 记录子集个数
void subset(int cur, int A[])
{
int i;
++cnt;
if(0 == cur)//子集中的空集
"φ");
for(i=0; i<cur; ++i)// 打印当前集合
{
"%d ", A[i]);
}
"\n");
int min = cur ? A[cur-1]:0;//确定当前元素的最小可能值
for(i=min; i<n; ++i)
{
A[cur] = a[i];
//递归构造
}
}
int main()
{
while(scanf("%d", &n) != EOF)
{
for(int i=0; i<n; i++)
// 假设集合S为:1 2 3 ... n
cnt = 0;
int A[M]={0};
subset(0, A);
"count:%d\n", cnt);
}
return 0;
}