LeetCode #46 全排列

Posted 2021-07-07 三笠·阿卡曼

题目

给定一个不含重复数字的数组 nums ，返回其 所有可能的全排列 。你可以 按任意顺序 返回答案。

示例

代码

package com.vleus.algorithm.backtrack;

import java.util.*;

/**
 * @author vleus
 * @date 2021年06月26日 22:03
 */
public class Permutation {

    //定义一个辅助集合，保存已经用过的数
    Set<Integer> filledNums = new HashSet<>();

    //回溯实现
    public List<List<Integer>> permute(int[] nums) {

        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();

        //用一个List保存一组解
        List<Integer> solution = new ArrayList<>();

        //从0位置开始填充数
        backtrack(nums,result,solution,0);

        return result;
    }

    //实现一个回溯方法,方便递归调用
    public void backtrack(int[] nums, List<List<Integer>> result, List<Integer> solution, int i) {

        int n = nums.length;

        //首先判断退出递归调用的场景
        if (i >= n) {
            result.add(new ArrayList<>(solution));
        } else {
            // 需要对当前i位置选数填入,需要遍历数组中所有数,取没有用过的数进行填充
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (!filledNums.contains(nums[j])) {
                    //如果没用过直接填入
                    solution.add(nums[j]);
                    filledNums.add(nums[j]);

                    //递归调用，处理下一个位置
                    backtrack(nums, result, solution, i + 1);

                    // 回溯，回退状态
                    solution.remove(i);
                    filledNums.remove(nums[j]);
                }
            }

        }

    }

    // 空间优化
    public List<List<Integer>> permute1(int[] nums) {

        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();

        //用一个List保存一组解
        List<Integer> solution = new ArrayList<>();

        //将nums复制到solution
        for (int num : nums) {
            solution.add(num);
        }

        //从0位置开始填充数
        backtrack1(result,solution,0);

        return result;
    }

    //实现一个回溯方法,方便递归调用
    public void backtrack1(List<List<Integer>> result, List<Integer> solution, int i) {

        int n = solution.size();

        //首先判断退出递归调用的场景
        if (i >= n) {
            result.add(new ArrayList<>(solution));
        } else {
            // 需要对当前i位置选数填入,需要遍历数组中所有数,取没有用过的数进行填充
            for (int j = i; j < n; j++) {
                Collections.swap(solution, i, j);

                //递归调用，处理后面的位置
                backtrack1(result,solution,i+1);

                //回溯
                Collections.swap(solution, i, j);
            }

        }

    }


}