使用STL实现给定字符串的C++全排列

什么是全排列?

在数学中,全排列是指对给定的一组数据(一般为数字或字母组成的序列)进行全排列,即将这些数据进行重新排列,使得每一种排列方式均恰好出现一次。例如,对于给定字符串 “ABC”,它的全排列为 “ABC”、“ACB”、“BAC”、“BCA”、“CAB”、“CBA”。

STL中的函数实现

std::next_permutation

在C++的 STL标准库头文件中,有一个函数叫做 next_permutation,它的实现非常简单,只需要调用该函数即可得到给定字符串的全排列。

#include <algorithm>

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

string s = "ABC";

sort(s.begin(), s.end());

do

{

cout << s << endl;

} while (next_permutation(s.begin(), s.end()));

return 0;

}

上面的代码中,我们在进入 do while 循环前,用 sort() 排序函数对字符串进行了排序。这是因为 next_permutation 函数只能对排好序的字符串进行全排列。当程序运行时,依次输出了全排列的结果。

std::prev_permutation

除了 next_permutation 外,STL库也提供了另一个函数 prev_permutation,它与 next_permutation 的作用基本一致,不同之处在于 prev_permutation 得到的是给定字符串的前一个全排列。理解了 next_permutation 的实现过程后,我们可以轻易地得出 prev_permutation 的实现方法。

std::permutation

在STL库中,除了上面提到的两种函数外,还有一种名为 permutation 的函数。与前面两种函数不同的是, permutation 函数可以用于返回指定长度的排列,并不限制在字符串上。

以下是该函数的实现:

#include <algorithm>

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

int arr[] = {1, 2, 3};

vector v(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));

sort(v.begin(), v.end());

do

{

for (int i = 0; i < v.size(); ++i)

{

cout << v[i] << " ";

}

cout << endl;

} while (next_permutation(v.begin(), v.end()));

return 0;

}

运行程序,依次输出了全排列的结果。

小结

本文介绍了在 C++的 STL库中,如何通过调用相关函数对给定字符串进行全排列、前一个全排列和指定长度排列。通过学习本文内容,相信读者已经掌握了使用 STL库实现全排列的方法。

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