在 C++ 中列印字串的所有排列

Jinku Hu 2023年10月12日
  1. 使用 std::next_permutation 在 C++ 中列印字串的所有排列
  2. 使用 std::prev_permutation 在 C++ 中列印字串的所有排列
在 C++ 中列印字串的所有排列

本文將介紹如何在 C++ 中列印給定字串的所有排列。

使用 std::next_permutation 在 C++ 中列印字串的所有排列

std:next_permutation 演算法修改給定的範圍,以便元素的排列按字典順序升序排列,如果存在這樣的排列,則返回一個真正的布林值。如果字串字元按降序排序,則該函式可以對 std::string 物件進行操作以生成其排列。我們可以使用 std::sort 演算法和 std::greater 函式物件對字串進行排序,然後呼叫 next_permutation 直到它返回 false。後者可以使用 do...while 迴圈實現,該迴圈將 next_permutation 語句作為條件表示式,並在每個迴圈中將字串列印到 cout 流。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <limits>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

void PrintStringPermutations(string &str) {
  std::sort(str.begin(), str.end(), std::greater<>());

  do {
    cout << str << endl;
  } while (std::next_permutation(str.begin(), str.end()));
}

int main() {
  string input;

  cout << "Enter string to print permutations: ";
  cin >> input;

  PrintStringPermutations(input);

  return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Enter string to print permutations: nel
nle
nel
lne
len
enl
eln

使用 std::prev_permutation 在 C++ 中列印字串的所有排列

或者,我們可以利用 STL 中的另一種演算法 - std::prev_permutation,該演算法以相同的字典順序生成給定範圍的新排列,但在提供序列時儲存先前的排列。除了在 while 迴圈條件中呼叫 prev_permutation 函式之外,最終的解決方案仍然與前面的示例類似。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <limits>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

void PrintStringPermutations(string &str) {
  std::sort(str.begin(), str.end(), std::greater<>());

  do {
    cout << str << endl;
  } while (std::prev_permutation(str.begin(), str.end()));
}

int main() {
  string input;

  cout << "Enter string to print permutations: ";
  cin >> input;

  PrintStringPermutations(input);

  return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Enter string to print permutations: nel
nle
nel
lne
len
enl
eln

此外,可以通過實現使用者字串驗證功能來確保更健壯的程式碼,該功能將列印輸入提示,直到使用者提供有效字串。請注意,所有列出的解決方案將僅解析來自命令列輸入的單個字串引數,並且不會讀取多字字串。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <limits>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

void PrintStringPermutations(string &str) {
  std::sort(str.begin(), str.end(), std::greater<>());

  do {
    cout << str << endl;
  } while (std::prev_permutation(str.begin(), str.end()));
}

template <typename T>
T &validateInput(T &val) {
  while (true) {
    cout << "Enter string to print permutations: ";
    if (cin >> val) {
      break;
    } else {
      if (cin.eof()) exit(EXIT_SUCCESS);
      cout << "Enter string to print permutations\n";
      cin.clear();
      cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
    }
  }
  return val;
}

int main() {
  string input;

  validateInput(input);
  PrintStringPermutations(input);

  return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

Enter string to print permutations: nel
nle
nel
lne
len
enl
eln
作者: Jinku Hu
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DelftStack.com 創辦人。Jinku 在機器人和汽車行業工作了8多年。他在自動測試、遠端測試及從耐久性測試中創建報告時磨練了自己的程式設計技能。他擁有電氣/ 電子工程背景,但他也擴展了自己的興趣到嵌入式電子、嵌入式程式設計以及前端和後端程式設計。

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