用于排列数字列表的Java代码

Question

我编写了一个程序来查找给定项目列表的所有可能的排列.这恰恰意味着我的程序打印r = 0到n的所有可能的P(n,r)值

以下是代码:

package com.algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class Permutations<T> {
    public static void main(String args[]) {
        Permutations<Integer> obj = new Permutations<Integer>();
        Collection<Integer> input = new ArrayList<Integer>();
        input.add(1);
        input.add(2);
        input.add(3);

        Collection<List<Integer>> output = obj.permute(input);
        int k = 0;
        Set<List<Integer>> pnr = null;
        for (int i = 0; i <= input.size(); i++) {
            pnr = new HashSet<List<Integer>>();
            for(List<Integer> integers : output){
            pnr.add(integers.subList(i, integers.size()));
            }
            k = input.size()- i;
            System.out.println("P("+input.size()+","+k+") :"+ 
            "Count ("+pnr.size()+") :- "+pnr);
        }
    }
    public Collection<List<T>> permute(Collection<T> input) {
        Collection<List<T>> output = new ArrayList<List<T>>();
        if (input.isEmpty()) {
            output.add(new ArrayList<T>());
            return output;
        }
        List<T> list = new ArrayList<T>(input);
        T head = list.get(0);
        List<T> rest = list.subList(1, list.size());
        for (List<T> permutations : permute(rest)) {
            List<List<T>> subLists = new ArrayList<List<T>>();
            for (int i = 0; i <= permutations.size(); i++) {
                List<T> subList = new ArrayList<T>();
                subList.addAll(permutations);
                subList.add(i, head);
                subLists.add(subList);
            }
            output.addAll(subLists);
        }
        return output;
    }
}

产量

P(3,3) : Count (6) :- [[1, 2, 3], [2, 3, 1], [3, 2, 1], [3, 1, 2], [2, 1, 3], [1, 3, 2]]
P(3,2) : Count (6) :- [[3, 1], [2, 1], [3, 2], [1, 3], [2, 3], [1, 2]]
P(3,1) : Count (3) :- [[3], [1], [2]]
P(3,0) : Count (1) :- [[]]

我的问题是,随着我增加输入列表中的数字.运行时间增加,输入列表中的11个数字后,程序几乎死亡.需要大约2 GB内存才能运行.

我在具有8GB RAM和i5处理器的机器上运行它,因此速度和空间不是问题.

如果有人能帮我写一个更有效的代码,我将不胜感激.

Answer 1

如果你没有存储它 - 如果你只是在迭代它 - 那么考虑使用Heap的算法(http://www.cut-the-knot.org/do_you_know/AllPerm.shtml上的#3 ) -或者,为了让你的生活更轻松,使用Guava's Collections2.permutations,它实际上并没有构建整个排列列表 - 它会动态地遍历它们.(披露:我向番石榴捐款.)

Answer 2

如果您想要15个或更多元素的所有排列,请将它们写入磁盘或数据库或其他内容,因为它们不适合内存.编辑:Steinhaus-Johnson-Trotter算法.这可能就是你要找的东西.

Answer 3

Google(Guava)的Java库有一个实用方法:Collections2#permutations(Collection)