《剑指offer》面试题28：字符串排序（牛客网版本） java

Posted 2020-09-24

题目描述

输入一个字符串,按字典序打印出该字符串中字符的所有排列。例如输入字符串abc,则打印出由字符a,b,c所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。 

输入描述: 输入一个字符串,长度不超过9(可能有字符重复),字符只包括大小写字母。

这里尤其需要注意2点：1.所有组合不能重复，比如输入"aa"，  那么输出的结果应当是“aa” ； 2. 输出结果按字典序排序

如果用《剑指offer》上的方法，显然这两点都不能满足，比如输入"abc"，输出结果为："abc" "acb" "bac" "bca"  "cba" "cab" ，如果输入"aa"，输出解过为"aa" "aa" 。显然，这两种结果都是有问题的。

下面是《剑指offer》版本的代码：

 1 import java.util.ArrayList;
 2 import java.util.List;
 3 public class Solution {
 4     private List<String> list = new ArrayList<>();
 5     private StringBuffer buffer;
 6     public ArrayList<String> Permutation(String str) {
 7         if(str==null||str.length()==0) return (ArrayList<String>) list;
 8         buffer = new StringBuffer(str);
 9         PermutationCore(0);
10         return (ArrayList<String>) list;
11     }
12     public void PermutationCore(int begin) {
13         if(begin==buffer.length()-1){
14             list.add(buffer.toString());
15         }
16         for(int i = begin;i<buffer.length();i++){
17             swap(begin,i);
18             PermutationCore(begin+1);
19             swap(begin,i);
20         }
21     }
22     public void swap(int i,int j){
23         char a = buffer.charAt(i);
24         char b = buffer.charAt(j);
25         buffer.setCharAt(i, b);
26         buffer.setCharAt(j, a);    
27     }
28 }

那么如何解决上面两点存在的问题呢？这里给推荐一种数据结构，TreeSet。 这个在C++中我不知道有没有，应该是没有，但是作为Java程序员，这是比较幸福的地方。

TreeSet这个数据结构本身采用红黑树实现，能够自动将字符串按照字典序排序，同时因为其实现了Set接口，所以又能同时保证所有的结果是一个集合。而学过离散数学的朋友都知道，集合中的元素是不会重复的，所以如果我们采用TreeSet对排列的结果进行存储，那么就能轻易的达到上述要求。下面是本人实现的代码：

 1 import java.util.ArrayList;
 2 import java.util.Iterator;
 3 import java.util.List;
 4 import java.util.Set;
 5 import java.util.TreeSet;
 6 public class Solution {
 7    private List<String> list = new ArrayList<>();
 8     private Set<String> set = new TreeSet<>();
 9     private StringBuffer buffer;
10     public ArrayList<String> Permutation(String str) {
11         if(str==null||str.length()==0) return (ArrayList<String>) list;
12         buffer = new StringBuffer(str);
13         PermutationCore(0);
14         Iterator<String> iterator = set.iterator();
15         while(iterator.hasNext()){
16             list.add(iterator.next());
17         }
18         return (ArrayList<String>) list;
19     }
20     public void PermutationCore(int begin) {
21         if(begin==buffer.length()-1){
22             set.add(buffer.toString());
23         }
24         for(int i = begin;i<buffer.length();i++){
25             //if(buffer.charAt(i)==buffer.charAt(begin) && begin!=i) continue;
26             swap(begin,i);
27             PermutationCore(begin+1);
28             swap(begin,i);
29         }
30     }
31     public void swap(int i,int j){
32         char a = buffer.charAt(i);
33         char b = buffer.charAt(j);
34         buffer.setCharAt(i, b);
35         buffer.setCharAt(j, a);    
36     }
37 }

输入“abc” ，输出："abc" "acb" "bac" "bca" "cab" "cba"  ； 输入“aaa”，输出"aaa" ，显然符合要求了。

最后我们来看一看TreeSet的层次结构：

类似的结构还有ArrayList，LinkedList，HashSet，HashMap，TreeMap，PriorityQueue，Stack。另外重要的接口有：List，Set，Map，Queue，Deque，Comparator，Comparable，Itrerator。这些都是在编写数据结构和算法的时候经常用到的，尤其需要留意。