《剑指offer》-字符串的排列

写在前面：

最近遇到了一道题涉及全排列的。记得之前在《剑指offer》上遇到了一道类似的题。因此今早把这道题翻了出来重新做一做，也趁这个机会重新学习一下全排列算法还有字典序排序算法。

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题目：

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。

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思路：

这道题是一道典型的全排列然后在进行字典序排序的题。全排列的题目可以使用递归完成。其实，这道题的思想和分治也很像。假设咱们有字符串"abcd"，咱们可以先得出"cd"的全排列既["cd","dc"]，之后在此基础上分别求出"bcd"和"bdc"的全排列。以此类推。

这里涉及到一个问题，在求"bcd"和"bdc"的全排列的时候会有重复的问题，因此我们需要注意在写入最后总的数据结构的时候需要进行去重。

这道题最后还涉及到一个字典序排序的问题。Java的Collections类提供了sort方法，可以进行字典序排序。

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代码：

/**
     * Return all permutations of specified string.
     * @param str
     * @return
     */
    public ArrayList Permutation(String str) {
           ArrayListresult = new ArrayList();
           if(str == null || str.length() == 0)
               return result;
           int size = str.length();
           char [] chs = str.toCharArray();
           all_permutations(result, chs, 0, size);
           Collections.sort(result);
           return result;
    }
    
    /**
     * Find all permutations.
     * @param result
     * @param str
     * @param i
     * @param size
     */
    private void all_permutations(ArrayListresult, char[] chs, int i, int size){
        if(i == size){
            String value = String.valueOf(chs);
            if(!result.contains(value))
                result.add(String.valueOf(chs));
        }else{
            for(int j=i;j

题后思考：

做完这道题之后自己主要思考的是字典序排序的问题。虽然Collections.sort()可以很方便的解决字典序排序的问题但是过于的投机取巧。字典序的排序最好还是自己能够写一个出来。

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字典序排序：

Arrays类有一个sort方法，咱们可以自定义其中的Comparator。好的，咱们现在的任务就是当有两个长度相同的字符串的时候，我们如何实现它们的字典序排序。

• 首先咱们需要忽略字母的大小写，这需要使用字符串的toLowerCase方法。
• 如果两个字符串的内容一致，则返回0。
• 如果第一个字符串小于第二个字符串（在小于的字符之前的所有字符都相等），则返回-1。
• 如果第一个字符串大于第二个字符串（在大于的字符之前的所有字符都相等），返回1。

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代码：

Arrays.sort(ary, new Comparator(){

            public int compare(String o1, String o2) {
            String[] temp = {o1.toLowerCase(), o2.toLowerCase()};
            Arrays.sort(temp);
                    
            if(o1.equalsIgnoreCase(temp[0])){
                return -1;
            }else if(temp[0].equalsIgnoreCase(temp[1])){
                return 0;
            }else{
                return 1;
            }
                    
        }
                
});

Note：由于题目需要返回的是ArrayList类型，而字符串比较需要的是字符串数组类型。所以，我们需要先将ArrayList类型转换为字符串数组类型，再将字符串数组类型转换回ArrayList类型。转换代码如下所示：

//ArrayList类型转换为字符串数组类型
String[] array = (String[]) result.toArray(new String[0]);
//字符串数组类型转换回ArrayList类型
ArrayListlists = new ArrayList(Arrays.asList(array));

字典序排序的下一个字符串：

虽然之前写过字典序排序，但是Arrays.sort的方法本质上和Collections.sort()差不了太多。晚上上网查了查字典序排序的写法。给定一个字符串，如何求出该字符串按字典排序的下一个字符串。

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思路：

我们观察一个字符串acdb，求出它的下一个字符串（字典序排序）。我们可以按照以下思路来解这道题。

• 找到第一个正序排序cd。
• 取正排序的第一个字符c的位置记为base。
• 从字符串的最后开始找大于c的字符（d）并记录其位置记为bigger。
• 交换base与bigger位置的字符我们得到adcb。
• 翻转bigger之后的字符，我们得到adbc。就是我们要的最终结果了。

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代码：

public String permutation(char [] chs){
        ArrayListresult = new ArrayList();
        char [] refs = chs;
        int base = -1;
        for(int i=chs.length - 1;i>1;i--){
            if(chs[i] > chs[i-1]){
                base = i-1;
                break;
            }
        }
        if(base == -1){
            return null;
        }
        int bigger = 0;
        for(int i=chs.length-1;i>=base;i--){
            if(chs[i] > chs[base]){
                bigger = i;
                break;
            }
        }
        swap(chs, base, bigger);
        reverse(chs, base + 1, chs.length - 1);
        return String.valueOf(chs);
}

private void swap(char [] chs, int i, int j){
        char ch = chs[i];
        chs[i] = chs[j];
        chs[j] = ch;
}
    
private void reverse(char [] chs, int begin, int end){
    while(begin < end){
        swap(chs, begin, end);
        begin++;
        end--;
    }
}