PermutationTwo

Posted 2020-10-06 whatyouknow123

Description:

Given a collection of numbers that might contain duplicates, return all possible unique permutations.

For example,
[1,1,2] have the following unique permutations:

[
  [1,1,2],
  [1,2,1],
  [2,1,1]
]

Thoughts:
这个问题和之前的permutations问题类似，区别在于这次给定的数字有重复的部分，但是我们输出的排列又不允许重复。排列的话，一个数字不允许重复使用，之前在permutions中我们用Nums.contains来规避这个问题，但是在现在这个问题中因为
nums中有重复的数字，所以这个方法不行了，解决的办法是我们开辟一个和nums等长的boolean数组addnums，addnums中值为true，表示nums中对应位置上的数字已经被包含在排列中，就要跳过这个数字。通过这个方法我们就解决了基本的排列问题。
还有一个问题需要解决的就是排列不允许重复，这个问题的解决方法就是跳过那些已经作为首数字出现过的数字。首先我们对于原始数组进行一次排序，然后在每次选择数字的时候判断，对于大于首字符的数字是否等于首字符，并且还没有使用过，
如果是的话就跳过。以下是我的java代码:

package middle;
import java.util.*;
public class PermutationTwo {
    public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums){
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        
        Arrays.sort(nums);
        ArrayList addnums = new ArrayList();
        trackBack(nums, new ArrayList(), result, addnums);
        return result;
    }

    private void trackBack(int[] nums, ArrayList arrayList,
            List<List<Integer>> result, ArrayList addnums) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(arrayList.size()==nums.length && result.contains(arrayList)==false){
            result.add(new ArrayList(arrayList));
        }
        for(int i = 0; i<nums.length;i++){
//            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            if(addnums.contains(i)) continue;
            arrayList.add(nums[i]);
            addnums.add(i);
            trackBack(nums, arrayList, result, addnums);
            arrayList.remove(arrayList.size() - 1);
            addnums.remove(addnums.size() - 1);
        }
    }
    
    public List<List<Integer>> permuteUniqueTwo(int[] nums){
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        
        Arrays.sort(nums);
        trackBackTwo(nums, result, new ArrayList(), new boolean[nums.length]);
        
        return result;
    }
    
    private void trackBackTwo(int[] nums, List<List<Integer>> result,
            ArrayList arrayList, boolean[] use) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(arrayList.size() == nums.length){
            result.add(new ArrayList(arrayList));
        }else{
            for(int i = 0; i< nums.length;i++){
                if(use[i] || i > 0&&nums[i] == nums[i-1]&&use[i-1]==false) continue;
                use[i] = true;
                arrayList.add(nums[i]);
                trackBackTwo(nums, result, arrayList, use);
                arrayList.remove(arrayList.size() - 1);
                use[i] = false;
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]){
        PermutationTwo p = new PermutationTwo();
        int[] nums = new int[]{1, -1, 1, 2, -1, 2, 2, -1};
        List<List<Integer>> list = p.permuteUniqueTwo(nums);
        System.out.println(list);
    }

}

 

还有第二种更加直观的解法，但是它的执行时间太慢了，leetcode上通过不了，但是为了更加便于理解我还是把它写出来。解决重复数字的问题，我是用一个ArrayList记录当前已经使用过的数字的位置，如果当前数字的位置在ArrayList中已经
出现过了，那就说明当前的数字已经用过了，就要跳过。然后我们根据得到的排列，判断当前的排列是否包含在result中，如果包含了，也就是说当前的排列已经出现过了，那么该排列就不能加入到result中。换句话说，只有新的排列才能够出现在result
中。以下是我的java代码：

package middle;
import java.util.*;
public class PermutationTwo {
    public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums){
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        
        Arrays.sort(nums);
        ArrayList addnums = new ArrayList();
        trackBack(nums, new ArrayList(), result, addnums);
        return result;
    }

    private void trackBack(int[] nums, ArrayList arrayList,
            List<List<Integer>> result, ArrayList addnums) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(arrayList.size()==nums.length && result.contains(arrayList)==false){
            result.add(new ArrayList(arrayList));
        }
        for(int i = 0; i<nums.length;i++){
//            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            if(addnums.contains(i)) continue;
            arrayList.add(nums[i]);
            addnums.add(i);
            trackBack(nums, arrayList, result, addnums);
            arrayList.remove(arrayList.size() - 1);
            addnums.remove(addnums.size() - 1);
        }
    }
    
    public static void main(String args[]){
        PermutationTwo p = new PermutationTwo();
        int[] nums = new int[]{1, -1, 1, 2, -1, 2, 2, -1};
        List<List<Integer>> list = p.permuteUnique(nums);
        System.out.println(list);
    }

}