JZ38 字符串的排列

描述

输入一个长度为 n 字符串,打印出该字符串中字符的所有排列,你可以以任意顺序返回这个字符串数组。
例如输入字符串ABC,则输出由字符A,B,C所能排列出来的所有字符串ABC,ACB,BAC,BCA,CBA和CAB。

题目主要信息
给定一个长度为n的字符串,求其中所有字符的全排列
字符串中可能有重复字符,打印顺序任意
字符串中只包含大小写字母

思路

都是求元素的全排列,字符串与数组没有区别,一个是数字全排列,一个是字符全排列。为了便于去掉重复情况,还是参照数组全排列,优先考虑字典序排序,因为排序后重复的字符就会相邻,后序递归找起来也很方便
使用临时变量去组装一个全排列情况:每当我们选取一个字符以后,就确定了其位置,相当于对字符串中剩下的元素进行全排列添加在该元素的后面,给剩余部分进行全排列就是一个子问题,因此可以使用递归。

终止条件:临时字符串中选取了n个元素,已经形成了一种排列情况,可以将其加入输出数组中。
返回值:每一层给上一层返回的就是本层级在临时字符串中添加的元素,递归到末尾的时候,就能添加全部元素

具体做法

先对字符串按照字典序排序,获得第一个排列情况

准备一个空串,暂存递归过程中组装的排列情况。使用额外的vis数组用于记录哪些位置的字符被加入了

每次递归从头遍历字符串,获取字符加入:首先根据vis数组,已经加入的元素不能再加入了;同时,如果当前的元素str[i]与同一层的前一个元素str[i-1]相同,且str[i-1]已经用,也不需要将其加入

进入下一等递归前将vis数组当前位置标记为使用过

回溯时,需要修改vis数组当前位置标记,同时去掉刚刚加入的字符串元素

临时字符串长度达到原串长度就是一种排列情况

代码

package mid.JZ38字符串的排列;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class Solution {

    private StringBuilder builder = new StringBuilder();

    private ArrayList<String> res = new ArrayList<>();

    public ArrayList<String> Permutation(String str) {

        if (str == null || str.length() == 0) {
            return res;
        }

        char[] chars = str.toCharArray();
        Arrays.sort(chars);
        String sortedStr = new String(chars);

        //当vis[i]=0,表示index为0的字符没有被使用
        //当vis[i]=1,表示index为1的字符被使用了
        int[] vis = new int[chars.length];

        dfs(sortedStr, vis, 0);

        return res;
    }

    private void dfs(String str, int[] vis, int depth) {

        if (builder.length() == str.length()) {
            res.add(builder.toString());
            return;
        }

        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if (vis[i] == 1) {
                continue;
            }
            //当前的元素str[i]与同一层的前一个元素str[i-1]相同且str[i-1]已经用过了
            if (i != 0 && str.charAt(i) == str.charAt(i - 1) && vis[i - 1] == 1) {
                continue;
            }
            builder.append(str.charAt(i));
            vis[i] = 1;
            dfs(str, vis, depth + 1);
            builder.deleteCharAt(builder.length() - 1);
            vis[i] = 0;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Solution().Permutation("ab"));
    }
}