LeetCode | Permutation Sequence（找到全排列中的第k个排列）

The set [1,2,3,…,n] contains a total of n! unique permutations.

By listing and labeling all of the permutations in order,
We get the following sequence (ie, for n = 3):

1. "123"
2. "132"
3. "213"
4. "231"
5. "312"
6. "321"

Given n and k, return the kth permutation sequence.

Note: Given n will be between 1 and 9 inclusive.

方案一：

可以一个一个去求解，利用DFS，来找。不过会超时

class Solution {
private:
    int a[10];
    bool canUse[10];
    string ret;
public:
    void dfs(int dep, int maxDep, int &k)
    {
        if (k == 0)
            return;
            
        if (dep == maxDep)
        {
            k--;
            if (k == 0)
            {
                ret = "";
                for(int i = 0; i < maxDep; i++)
                    ret += (char)(a[i] + '0');
                return;
            }
        }
        
        for(int i = 1; i <= maxDep; i++)
            if (canUse[i])
            {
                canUse[i] = false;
                a[dep] = i;
                dfs(dep + 1, maxDep, k);
                canUse[i] = true;
            }
    }
    
    string getPermutation(int n, int k) {
        // Start typing your C/C++ solution below
        // DO NOT write int main() function
        memset(canUse, true, sizeof(canUse));
        
        dfs(0, n, k);
        
        return ret;
    }
};

方案二：

利用数学的方法，比如题目中找到第5个数，其实就是5/(2!)，让1和3交换，然后递归一位再找第5%(2!)个数。

但有个小问题，当k%(j!)为0的时候，就要交换后，将剩余的数据翻转。知道了这些，就能写出代码，不过有些繁琐

class Solution {
public:
    string getPermutation(int n, int k) {
        string str;
        int arr[9] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        if(n<=0 || k<=0)
            return str;

        int fact = NFact(n);
        if(k>fact)
            k = k%fact;
        fact = fact/n;
        int tmp = n-1;  //表示要除数
        int index = 0;  //指示在index位调整
        while(k){
            while(k begin;i--){
            arr[i] = arr[i-1];
        }
        arr[begin] = temp;
    }
    //当k%fact==0的时候，调整过以后，后面的数翻转
    void Ajust(int arr[],int begin,int end){
        while(begin < end){
            int temp = arr[begin];
            arr[begin] = arr[end];
            arr[end] = temp;
            begin++;
            end--;
        }
    }
};

方案三：

在n!个排列中，第一位的元素总是(n-1)!一组出现的，也就说如果p = k / (n-1)!，那么排列的最开始一个元素一定是nums[p]。

假设有n个元素，第K个permutation是
a1, a2, a3, .....   ..., an
那么a1是哪一个数字呢？
那么这里，我们把a1去掉，那么剩下的permutation为
a2, a3, .... .... an, 共计n-1个元素。 n-1个元素共有(n-1)!组排列，那么这里就可以知道
设变量K1 = K
a1 = K1 / (n-1)!
同理，a2的值可以推导为
a2 = K2 / (n-2)!
K2 = K1 % (n-1)!
 .......
a(n-1) = K(n-1) / 1!
K(n-1) = K(n-2) /2!
an = K(n-1)

string getPermutation(int n, int k) {
        vector nums(n);
        int pCount = 1;
        for(int i = 0 ; i < n; ++i) {
            nums[i] = i + 1;
            pCount *= (i + 1);
        }

        k--;
		string res = "";
        for(int i = 0 ; i < n; i++) {
			pCount = pCount/(n-i);
            int selected = k / pCount;
			res += ('0' + nums[selected]);
            
            for(int j = selected; j < n-i-1; j++)
                nums[j] = nums[j+1];
            k = k % pCount;
        }
        return res;
    }