给定一个可包含重复数字的序列,返回所有不重复的全排列。
示例:
输入: [1,1,2] 输出: [ [1,1,2], [1,2,1], [2,1,1] ]
法一 哈希 这题相比之前的就是有重复的情况,最笨的方法就是用哈希将各种序列存到Set中最后返回,但是这也是一种方法和策略:
Set<String>set=new HashSet<String>();
public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
List<List<Integer>> list=new ArrayList<List<Integer>>();
Arrays.sort(nums);
arrange(nums, 0, nums.length-1, list);
return list;
}
private void arrange(int[] nums, int start, int end, List<List<Integer>> list) {
if(start==end)
{
List<Integer>list2=new ArrayList<Integer>();
StringBuilder sBuilder=new StringBuilder();
for(int a:nums)
{
sBuilder.append(a);
list2.add(a);
}
if(!set.contains(sBuilder.toString()))
{
list.add(list2);
set.add(sBuilder.toString());
}
}
for(int i=start;i<=end;i++)
{
swap(nums,i,start);
arrange(nums, start+1, end, list);
swap(nums, i, start);
}
}
private void swap(int[] nums, int i, int j) {
int team=nums[i];
nums[i]=nums[j];
nums[j]=team;
}
法二 递归剪枝
第一个是真的很慢,但是有什么可以优化的方案吗?答案当然是有的,我们在执行递归全排列的时候,主要考的是要把重复的情况搞下去,怎么思考这个问题呢?
我们在进行交换swap的时候从前往后,前面的确定之后就不会在动,所以我们要慎重考虑和谁交换。剩下所有数默认不重复会排列所有情况,所以1 2 3
和3 2 1
在这个问题上等价,但是1 1 2 3
第一个数有三种情况而不是四种情况:
1 1 2 3 2 1 1 3 3 1 2 1
另外比如3 1 1
,3和自己交换,和后面两个1只能和其中一个进行交换,我们这里可以约定和第一个出现的进行交换,我们看一个图解部分过程:
所以,当我们从一个index开始的时候要记住以下的规则:同一个数只交换一次
(包括自己的数)。
在判断的时候,你可以遍历,也可以使用hashSet().
具体实现的代码为:
public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
List<List<Integer>> list=new ArrayList<List<Integer>>();
arrange(nums, 0, nums.length-1, list);
return list;
}
private void arrange(int[] nums, int start, int end, List<List<Integer>> list) {
if(start==end)
{
List<Integer>list2=new ArrayList<Integer>();
for(int a:nums)
{
list2.add(a);
}
list.add(list2);
}
Set<Integer>set=new HashSet<Integer>();
for(int i=start;i<=end;i++)
{
if(set.contains(nums[i]))
continue;
set.add(nums[i]);
swap(nums,i,start);
arrange(nums, start+1, end, list);
swap(nums, i, start);
}
}
private void swap(int[] nums, int i, int j) {
int team=nums[i];
nums[i]=nums[j];
nums[j]=team;
}
法三 回溯剪枝 我是压根没考虑用回溯,因为回溯完整的比直接递归慢,但是这里用回溯剪枝比较好,剪枝条的规则如下:
- 先对序列进行排序
- 试探性将数据放到当前位置
- 如果当前位置数字已经被使用,那么不可使用
- 如果当前数字和前一个相等但是前一个没有被使用,那么前当前不能使用,需要使用前一个数字。
思路很简单,实现起来也很简单:
List<List<Integer>> list;
public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
list=new ArrayList<List<Integer>>();
List<Integer> team=new ArrayList<Integer>();
boolean jud[]=new boolean[nums.length];
Arrays.sort(nums);
dfs(jud, nums, team, 0);
return list;
}
private void dfs(boolean[] jud, int[] nums, List<Integer> team, int index) {
// TODO Auto-generated method stub
int len = nums.length;
if (index == len)// 停止
{
list.add(new ArrayList<Integer>(team));
} else
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (jud[i]||(i>0&&nums[i]==nums[i-1]&&!jud[i-1])) //当前数字被用过 或者前一个相等的还没用,当前即不可用
continue;
team.add(nums[i]);
jud[i]=true;
dfs(jud, nums, team, index + 1);
jud[i] = false;// 还原
team.remove(index);
}
}
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