前言
本系列文章为《leetcode》刷题笔记。
题目位置:力扣中国
项目位置:我的Github项目
题目
给定一个没有重复数字的序列,返回其所有可能的全排列。
示例:
输入: [1,2,3] 输出: [ [1,2,3], [1,3,2], [2,1,3], [2,3,1], [3,1,2], [3,2,1] ]
思路
方法一、回溯
这种题目明显是用回溯来做了,因为他的输出结果给的就是回溯的。
回溯的思路就是
先找一个路径出来,记录下来这个路径。
擦掉最后一次的查找记录,返回上一层
重新找倒数第二层,找到以后继续找下一层,直到找到一个新的路径
限定条件:每一层查找出来的数字都必须和其他不同
所以根据我的思路描述和上图,我的算法计划:
使用递归,这样每找一层,找下一层的操作就是调用自己
每层递归都用一个循环遍历原数组所有的元素,每遍历一个就判断一次是否和前面的数重复:所以我们需要一个for循环,需要一个判断用的函数
checkIndex
递归就要有终止条件:这里的终止条件有三个
第一个:找到了完整的路径,为了防止进入下一次递归,立刻跳出当前也就是最后一层递归(也就是当前找的元素没有和前面的重合,而且当然找到的是最后一个元素)
if checkIndex(indexs, current) { continue } if current == len-1 { //保存找到的路径 }
第二个:上一层递归返回,而当前递归的循环已经遍历完了最后一个元素。比如下图的第二层循环已经遍历完了3,所以只能擦掉当前,继续返回了!
代码是:
for i := 0; i < len; i++ {//此时i==len-1, //... run(indexs, nums, newCurrent, len) indexs[current] = -1 }
ps: 有没有可能最后一层递归,所有元素都找遍了,都没有找到呢?不可能!因为前面的所有元素都不重复,递归层数和数组长度相等,所以完全不可能找不到。
时间复杂度 O(N^(N+1)): 因为一层循环是n,有n-1层循环嵌套
空间复杂度 O(h(n)):回溯的空间是动态生成的,如果不要求保留答案,只用输出的话那空间使用h(n),也就是深度。但是这里要求保存结果,就多申请了结果 * 深度 个空间。这是个概率论的题目,结果应该有h(n)!个(阶乘)。
方法二、Python3库函数
Python3 itertools 文档
直接调用库函数itertools.permutations
即可
代码
Go
var ResRow [][]int func checkIndex(indexs []int, curret int) bool { for i := 0; i < curret; i++ { if indexs[i] == indexs[curret] { return true } } return false } func run(indexs []int, nums []int, current int, len int) { for i := 0; i < len; i++ { indexs[current] = nums[i] if checkIndex(indexs, current) { continue } if current == len-1 { res_col := make([]int, len) for i := 0; i < len; i++ { res_col[i] = indexs[i] } ResRow = append(ResRow,res_col) indexs[current] = -1 return } newCurrent := current + 1 run(indexs, nums, newCurrent, len) indexs[current] = -1 } } func permute(nums []int) [][]int { indexs := make([]int, len(nums)) //init num_indexs for i := 0; i < len(nums); i++ { indexs[i] = -1 } //run run(indexs, nums, 0, len(nums)) var tmpRow = ResRow ResRow = [][]int{} return tmpRow }
PS: 其实这一题的名字叫八皇后。
Python3
class Solution: def permute(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]: return list(itertools.permutations(nums))