C++实现LeetCode(60.序列排序)

[LeetCode] 60. Permutation Sequence 序列排序

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 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.
  • Given k will be between 1 and n! inclusive.

Example 1:

Input: n = 3, k = 3
Output: "213"

Example 2:

Input: n = 4, k = 9
Output: "2314"

这道题是让求出n个数字的第k个排列组合，由于其特殊性，我们不用将所有的排列组合的情况都求出来，然后返回其第k个，这里可以只求出第k个排列组合即可，那么难点就在于如何知道数字的排列顺序，首先要知道当 n = 3 时，其排列组合共有 3! = 6 种，当 n = 4 时，其排列组合共有 4! = 24 种，这里就以 n = 4, k = 17 的情况来分析，所有排列组合情况如下：

1234
1243
1324
1342
1423
1432
2134
2143
2314
2341
2413
2431
3124
3142
3214
3241
3412 <--- k = 17
3421
4123
4132
4213
4231
4312
4321

可以发现，每一位上 1,2,3,4 分别都出现了6次，当最高位上的数字确定了，第二高位每个数字都出现了2次，当第二高位也确定了，第三高位上的数字都只出现了1次，当第三高位确定了，那么第四高位上的数字也只能出现一次，下面来看 k = 17 这种情况的每位数字如何确定，由于 k = 17 是转化为数组下标为 16：

最高位可取 1,2,3,4 中的一个，每个数字出现 3！= 6 次（因为当最高位确定了，后面三位可以任意排列，所以是 3！，那么最高位的数字就会重复 3！次），所以 k = 16 的第一位数字的下标为 16 / 6 = 2，在 "1234" 中即3被取出。这里的k是要求的坐标为k的全排列序列，定义 k' 为当最高位确定后，要求的全排序列在新范围中的位置，同理，k'' 为当第二高为确定后，所要求的全排列序列在新范围中的位置，以此类推，下面来具体看看：

第二位此时从 1,2,4 中取一个，k = 16，则此时的 k' = 16 % (3!) = 4，注意思考这里为何要取余，如果对这 24 个数以6个一组来分，那么 k=16 这个位置就是在第三组（k/6 = 2）中的第五个（k%6 = 4）数字。如下所示，而剩下的每个数字出现 2！= 2 次，所以第二数字的下标为 4 / 2 = 2，在 "124" 中即4被取出。

3124
3142
3214
3241
3412 <--- k' = 4
3421

第三位此时从 1,2 中去一个，k' = 4，则此时的 k'' = 4 % (2!) = 0，如下所示，而剩下的每个数字出现 1！= 1 次，所以第三个数字的下标为 0 / 1 = 0，在 "12" 中即1被取出。

3412 <--- k'' = 0
3421

第四位是从2中取一个，k'' = 0，则此时的 k''' = 0 % (1!) = 0，如下所示，而剩下的每个数字出现 0！= 1 次，所以第四个数字的下标为 0 / 1= 0，在 "2" 中即2被取出。

3412 <--- k''' = 0

那么就可以找出规律了
a1 = k / (n - 1)!
k1 = k

a2 = k1 / (n - 2)!
k2 = k1 % (n - 2)!
...

an-1 = kn-2 / 1!
kn-1 = kn-2 % 1!

an = kn-1 / 0!
kn = kn-1 % 0!

代码如下：

class Solution {
public:
    string getPermutation(int n, int k) {
        string res;
        string num = "123456789";
        vector<int> f(n, 1);
        for (int i = 1; i < n; ++i) f[i] = f[i - 1] * i;
        --k;
        for (int i = n; i >= 1; --i) {
            int j = k / f[i - 1];
            k %= f[i - 1];
            res.push_back(num[j]);
            num.erase(j, 1);
        }
        return res;
    }
};

到此这篇关于C++实现LeetCode(60.序列排序)的文章就介绍到这了,更多相关C++实现序列排序内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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