在C ++中查找字符串的第n个词法排列

概念

对于仅包含小写字母的长度为m的给定字符串,我们的任务是按字典顺序确定字符串的第n个排列。

输入项

str[] = "pqr", n = 3

输出结果

Result = "qpr"

说明

所有可能的排列顺序排序-pqr,prq,qpr,qrp,rpq,rqp

输入项

str[] = "xyx", n = 2

输出结果

Result = "xyx"

说明

所有可能的排列顺序-xxy,xyx,yxx

方法

在这里,我们使用一些数学概念来解决这个问题。

该概念基于以下事实。

  • 在这里,由N个字符(全部不同)生成的字符串的置换总数为N!

  • 现在,由N个字符生成的字符串的排列总数(在这种情况下,字符C1的频率为M1,C2为M2 ...从而字符Ck的频率为Mk)为N!/(M1!* M2! * .... Mk!)。

  • 再次说明,固定了字符串后,由N个字符(全部不同)生成的字符串的置换总数

可以按照以下步骤找到解决方案。

  • 首先,我们计算数组freq []中所有字符的频率。

  • 当前从字符串中出现的第一个最小字符开始(最小索引i这样

  • freq [i]> 0),我们将第i个特殊字符视为第一个字符后,计算出最大排列数。

  • 可以看出,如果该总和值大于给定的n,则此后将该字符设置为第一个结果输出字符,递减freq [i],对于其余n-1字符继续相同。

  • 可以看到,另一方面,如果计数小于所需的n,则对频率表中的下一个字符进行迭代,并一遍又一遍地修改计数,直到我们确定产生一个计数值大于计数值的字符为止。必填项

需要说明的是,上述方法的时间复杂度为O(n),即字符串长度的顺序。

示例

// C++ program to print
//第n个排列
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long int
const int MAX_CHAR1 = 26;
const int MAX_FACT1 = 20;
ll fact1[MAX_FACT1];
//显示用于计算阶乘的实用程序
void precomputeFactorials(){
   fact1[0] = 1;
   for (int i = 1; i < MAX_FACT1; i++)
      fact1[i] = fact1[i - 1] * i;
}
//显示第n个排列的功能
void nPermute(char str1[], int n1){
   precomputeFactorials();
   //指示给定字符串的长度
   int len1 = strlen(str1);
   //用于计数所有频率
   //字符
   int freq1[MAX_CHAR1] = { 0 };
   for (int i = 0; i < len1; i++)
      freq1[str1[i] - 'a']++;
      //显示输出字符串中的1字符串
      char out1[MAX_CHAR1];
      //用于迭代直到总和等于n1-
      int sum1 = 0;
      int k1 = 0;
      //我们在这里将n1和sum1统一
      //循环。
      while (sum1 != n1) {
         sum1 = 0;
         // Verify for字符 present in freq1[]
         for (int i = 0; i < MAX_CHAR1; i++) {
            if (freq1[i] == 0)
               continue;
            //删除字符
            freq1[i]--;
            //固定后计算sum1-
            //特殊字符
            int xsum1 = fact1[len1 - 1 - k1];
            for (int j = 0; j < MAX_CHAR1; j++)
               xsum1 /= fact1[freq1[j]];
               sum1 += xsum1;
            // Now if sum1 > n1 fix that char as
            //显示字符并修改sum1-
            //和所需的第n定影后
            //在该位置的字符
            if (sum1 >= n1) {
               out1[k1++] = i + 'a';
               n1 -= (sum1 - xsum1);
               break;
            }
            // Now if sum1 < n1, add character back
            if (sum1 < n1)
               freq1[i]++;
         }
      }
      //现在,如果sum1 == n1意味着
      //char将提供其
      //最大排列
      //作为第n个排列
      for (int i = MAX_CHAR1 - 1;
         k1 < len1 && i >= 0; i--)
      if (freq1[i]) {
         out1[k1++] = i + 'a';
      freq1[i++]--;
   }
   //用于附加字符串终止
   //字符和打印结果
   out1[k1] = '\0';
   cout << out1;
}
//驱动程序
int main(){
   int n1 = 5;
   char str1[] = "nhooo";
   //int n1 = 3; 
   // char str1[] = "pqr";
   //int n1 = 2; 
   //char str1[] = "xyx";
   nPermute(str1, n1);
   return 0;
}

输出结果

aiilnooprtsttu