JS实现全排列

https://www.jb51.net/article/39291.htm

 

JavaScript全排列的六种算法 具体实现

算法一:交换(递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Recursive Swap) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>Full Permutation(Recursive Swap)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2011.05.24</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(递归交换)算法  

1、将第一个位置分别放置各个不同的元素;  

2、对剩余的位置进行全排列(递归);  

3、递归出口为只对一个元素进行全排列。  

*/ 

function swap(arr,i,j) {  

    if(i!=j) {  

        var temp=arr[i];  

        arr[i]=arr[j];  

        arr[j]=temp;  

    }  

}  

var count=0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>”+ ++count+”</sub>: “+arr+”<br />”);  

}  

function perm(arr) {  

    (function fn(n) { //为第n个位置选择元素  

        for(var i=n;i<arr.length;i++) {  

            swap(arr,i,n);  

            if(n+1<arr.length-1) //判断数组中剩余的待全排列的元素是否大于1个  

                fn(n+1); //从第n+1个下标进行全排列  

            else 

                show(arr); //显示一组结果  

            swap(arr,i,n);  

        }  

    })(0);  

}  

perm([“e1″,”e2″,”e3″,”e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

算法二:链接(递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Recursive Link) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>Full Permutation(Recursive Link)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2012.03.29</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(递归链接)算法  

1、设定源数组为输入数组,结果数组存放排列结果(初始化为空数组);  

2、逐一将源数组的每个元素链接到结果数组中(生成新数组对象);  

3、从原数组中删除被链接的元素(生成新数组对象);  

4、将新的源数组和结果数组作为参数递归调用步骤2、3,直到源数组为空,则输出一个排列。  

*/ 

var count=0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>”+ ++count+”</sub>: “+arr+”<br />”);  

}  

function perm(arr) {  

    (function fn(source, result) {  

        if (source.length == 0)  

            show(result);  

        else 

            for (var i = 0; i < source.length; i++)  

                fn(source.slice(0, i).concat(source.slice(i + 1)), result.concat(source[i]));  

    })(arr, []);  

}  

perm([“e1”, “e2”, “e3”, “e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

算法三:回溯(递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Recursive Backtrack) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>Full Permutation(Recursive Backtrack)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2012.03.29</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(递归回溯)算法  

1、建立位置数组,即对位置进行排列,排列成功后转换为元素的排列;  

2、建立递归函数,用来搜索第n个位置;  

3、第n个位置搜索方式与八皇后问题类似。  

*/ 

var count = 0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>” + ++count + “</sub>: ” + arr + “<br />”);  

}  

function seek(index, n) {  

    if (n >= 0) //判断是否已回溯到了第一个位置之前,即已经找到了所有位置排列  

        if (index[n] < index.length – 1) { //还有下一个位置可选  

            index[n]++; //选择下一个位置  

            if ((function () { //该匿名函数判断该位置是否已经被选择过  

                for (var i = 0; i < n; i++)  

                    if (index[i] == index[n]) return true; //已选择  

                return false; //未选择  

            })())  

                return seek(index, n); //重新找位置  

            else 

                return true; //找到  

        }  

        else { //当前无位置可选,进行递归回溯  

            index[n] = -1; //取消当前位置  

            if (seek(index, n – 1)) //继续找上一个位置  

                return seek(index, n); //重新找当前位置  

            else 

                return false; //已无位置可选  

        }  

    else 

        return false;  

}  

function perm(arr) {  

    var index = new Array(arr.length);  

    for (var i = 0; i < index.length; i++)  

        index[i] = -1; //初始化所有位置为-1,以便++后为0  

    for (i = 0; i < index.length – 1; i++)  

        seek(index, i); //先搜索前n-1个位置  

    while (seek(index, index.length – 1)) { //不断搜索第n个位置,即找到所有位置排列  

        var temp = [];  

        for (i = 0; i < index.length; i++) //将位置之转换为元素  

            temp.push(arr[index[i]]);  

        show(temp);  

    }  

}  

perm([“e1”, “e2”, “e3”, “e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

算法四:回溯(非递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Non-recursive Backtrack) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>  

Full Permutation(Non-recursive Backtrack)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2012.03.29</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(非递归回溯)算法  

1、建立位置数组,即对位置进行排列,排列成功后转换为元素的排列;  

2、第n个位置搜索方式与八皇后问题类似。  

*/ 

var count = 0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>” + ++count + “</sub>: ” + arr + “<br />”);  

}  

function seek(index, n) {  

    var flag = false, m = n; //flag为找到位置排列的标志,m保存正在搜索哪个位置  

    do {  

        index[n]++;  

        if (index[n] == index.length) //已无位置可用  

            index[n–] = -1; //重置当前位置,回退到上一个位置  

        else if (!(function () {  

            for (var i = 0; i < n; i++)  

                if (index[i] == index[n]) return true;  

            return false;  

        })()) //该位置未被选择  

            if (m == n) //当前位置搜索完成  

                flag = true;  

            else 

                n++;  

    } while (!flag && n >= 0)  

    return flag;  

}  

function perm(arr) {  

    var index = new Array(arr.length);  

    for (var i = 0; i < index.length; i++)  

        index[i] = -1;  

    for (i = 0; i < index.length – 1; i++)  

        seek(index, i);  

    while (seek(index, index.length – 1)) {  

        var temp = [];  

        for (i = 0; i < index.length; i++)  

            temp.push(arr[index[i]]);  

        show(temp);  

    }  

}  

perm([“e1”, “e2”, “e3”, “e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

算法五:排序(非递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Non-recursive Sort) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>  

Full Permutation(Non-recursive Sort)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2012.03.30</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(非递归求顺序)算法  

1、建立位置数组,即对位置进行排列,排列成功后转换为元素的排列;  

2、按如下算法求全排列:  

设P是1~n(位置编号)的一个全排列:p = p1,p2…pn = p1,p2…pj-1,pj,pj+1…pk-1,pk,pk+1…pn  

(1)从排列的尾部开始,找出第一个比右边位置编号小的索引j(j从首部开始计算),即j = max{i | pi < pi+1}  

(2)在pj的右边的位置编号中,找出所有比pj大的位置编号中最小的位置编号的索引k,即 k = max{i | pi > pj}  

   pj右边的位置编号是从右至左递增的,因此k是所有大于pj的位置编号中索引最大的  

(3)交换pj与pk  

(4)再将pj+1…pk-1,pk,pk+1…pn翻转得到排列p‘ = p1,p2…pj-1,pj,pn…pk+1,pk,pk-1…pj+1  

(5)p‘便是排列p的下一个排列  

例如:  

24310是位置编号0~4的一个排列,求它下一个排列的步骤如下:  

(1)从右至左找出排列中第一个比右边数字小的数字2;  

(2)在该数字后的数字中找出比2大的数中最小的一个3;  

(3)将2与3交换得到34210;  

(4)将原来2(当前3)后面的所有数字翻转,即翻转4210,得30124;  

(5)求得24310的下一个排列为30124。  

*/ 

var count = 0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>” + ++count + “</sub>: ” + arr + “<br />”);  

}  

function swap(arr, i, j) {  

    var t = arr[i];  

    arr[i] = arr[j];  

    arr[j] = t;  

}  

function sort(index) {  

    for (var j = index.length – 2; j >= 0 && index[j] > index[j + 1]; j–)  

        ; //本循环从位置数组的末尾开始,找到第一个左边小于右边的位置,即j  

    if (j < 0) return false; //已完成全部排列  

    for (var k = index.length – 1; index[k] < index[j]; k–)  

        ; //本循环从位置数组的末尾开始,找到比j位置大的位置中最小的,即k  

    swap(index, j, k);  

    for (j = j + 1, k = index.length – 1; j < k; j++, k–)  

        swap(index, j, k); //本循环翻转j+1到末尾的所有位置  

    return true;  

}  

function perm(arr) {  

    var index = new Array(arr.length);  

    for (var i = 0; i < index.length; i++)  

        index[i] = i;  

    do {  

        var temp = [];  

        for (i = 0; i < index.length; i++)  

            temp.push(arr[index[i]]);  

        show(temp);  

    } while (sort(index));  

}  

perm([“e1”, “e2”, “e3”, “e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

算法六:求模(非递归)


复制代码代码如下:

<html xmlns=”http://www.w3.org/1999/xhtml”>  

<head>  

    <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=utf-8″ />  

    <title>Full Permutation(Non-recursive Modulo) – Mengliao Software</title>  

</head>  

<body>  

<p>Full Permutation(Non-recursive Modulo)<br />  

Mengliao Software Studio – Bosun Network Co., Ltd.<br />  

2012.03.29</p>  

<script type=”text/javascript”>  

/*  

全排列(非递归求模)算法  

1、初始化存放全排列结果的数组result,与原数组的元素个数相等;  

2、计算n个元素全排列的总数,即n!;  

3、从>=0的任意整数开始循环n!次,每次累加1,记为index;  

4、取第1个元素arr[0],求1进制的表达最低位,即求index模1的值w,将第1个元素(arr[0])插入result的w位置,并将index迭代为index\1;  

5、取第2个元素arr[1],求2进制的表达最低位,即求index模2的值w,将第2个元素(arr[1])插入result的w位置,并将index迭代为index\2;  

6、取第3个元素arr[2],求3进制的表达最低位,即求index模3的值w,将第3个元素(arr[2])插入result的w位置,并将index迭代为index\3;  

7、……  

8、直到取最后一个元素arr[arr.length-1],此时求得一个排列;  

9、当index循环完成,便求得所有排列。  

例:  

求4个元素[“a”, “b”, “c”, “d”]的全排列, 共循环4!=24次,可从任意>=0的整数index开始循环,每次累加1,直到循环完index+23后结束;  

假设index=13(或13+24,13+2*24,13+3*24…),因为共4个元素,故迭代4次,则得到的这一个排列的过程为:  

第1次迭代,13/1,商=13,余数=0,故第1个元素插入第0个位置(即下标为0),得[“a”];  

第2次迭代,13/2, 商=6,余数=1,故第2个元素插入第1个位置(即下标为1),得[“a”, “b”];  

第3次迭代,6/3, 商=2,余数=0,故第3个元素插入第0个位置(即下标为0),得[“c”, “a”, “b”];  

第4次迭代,2/4,商=0,余数=2, 故第4个元素插入第2个位置(即下标为2),得[“c”, “a”, “d”, “b”];  

*/ 

var count = 0;  

function show(arr) {  

    document.write(“P<sub>” + ++count + “</sub>: ” + arr + “<br />”);  

}  

function perm(arr) {  

    var result = new Array(arr.length);  

    var fac = 1;  

    for (var i = 2; i <= arr.length; i++)  

        fac *= i;  

    for (index = 0; index < fac; index++) {  

        var t = index;  

        for (i = 1; i <= arr.length; i++) {  

            var w = t % i;  

            for (j = i – 1; j > w; j–)  

                result[j] = result[j – 1];  

            result[w] = arr[i – 1];  

            t = Math.floor(t / i);  

        }  

        show(result);  

    }  

}  

perm([“e1”, “e2”, “e3”, “e4”]);  

</script>  

</body>  

</html> 

上面的六种算法有些是对位置进行排列,例如回溯、排序等,因为这样可以适应各种类型的元素,而非要求待排列元素一定是数字或字母等。