【剑指offer】27字符串的排列

/**
*题目描述：
*输入一个字符串,按字典序打印出该字符串中字符的所有排列。
*例如输入字符串abc,则打印出由字符a,b,c
*所能排列出来的所有字符串abc,acb,bac,bca,cab和cba。 
*/
import java.util.*;
public class Solution {
    
    

/**
     * 1、递归算法
     *
     * 解析：http://www.cnblogs.com/cxjchen/p/3932949.html  (感谢该文作者！)
     *
     * 对于无重复值的情况
     *
     * 固定第一个字符，递归取得首位后面的各种字符串组合；
     * 再把第一个字符与后面每一个字符交换，并同样递归获得首位后面的字符串组合； *递归的出口，就是只剩一个字符的时候，递归的循环过程，就是从每个子串的第二个字符开始依次与第一个字符交换，然后继续处理子串。
     *
     * 假如有重复值呢？
     * *由于全排列就是从第一个数字起，每个数分别与它后面的数字交换，我们先尝试加个这样的判断——如果一个数与后面的数字相同那么这两个数就不交换了。
     * 例如abb，第一个数与后面两个数交换得bab，bba。然后abb中第二个数和第三个数相同，就不用交换了。
     * 但是对bab，第二个数和第三个数不 同，则需要交换，得到bba。
     * 由于这里的bba和开始第一个数与第三个数交换的结果相同了，因此这个方法不行。
     *
     * 换种思维，对abb，第一个数a与第二个数b交换得到bab，然后考虑第一个数与第三个数交换，此时由于第三个数等于第二个数，
     * 所以第一个数就不再用与第三个数交换了。再考虑bab，它的第二个数与第三个数交换可以解决bba。此时全排列生成完毕！
     *
     */
public ArrayList<String> Permutation(String str){
    ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    if(str!=null && str.length()>0){
        PermutationHelper(str.toCharArray(),0,list);
        Collections.sort(list);
    }
    return list;
}
private void PermutationHelper(char[] chars,int i,ArrayList<String> list){
    if(i == chars.length-1){
        list.add(String.valueOf(chars));
    }else{
        Set<Character> charSet = new HashSet<Character>();
        for(int j=i;j<chars.length;++j){
            if(j==i || !charSet.contains(chars[j])){
                charSet.add(chars[j]);
                swap(chars,i,j);
                PermutationHelper(chars,i+1,list);
                swap(chars,j,i);
            }
        }
    }
}
private void swap(char[] cs,int i,int j){
    char temp = cs[i];
    cs[i] = cs[j];
    cs[j] = temp;
}
 
/**
     * 2、字典序排列算法
     *
     * 可参考解析： http://www.cnblogs.com/pmars/archive/2013/12/04/3458289.html  （感谢作者）
     *
     * 一个全排列可看做一个字符串，字符串可有前缀、后缀。
     * 生成给定全排列的下一个排列.所谓一个的下一个就是这一个与下一个之间没有其他的。
     * 这就要求这一个与下一个有尽可能长的共同前缀，也即变化限制在尽可能短的后缀上。
     *
     * [例]839647521是1--9的排列。1—9的排列最前面的是123456789，最后面的987654321，
     * 从右向左扫描若都是增的，就到了987654321，也就没有下一个了。否则找出第一次出现下降的位置。
     *
     * 【例】 如何得到346987521的下一个
     * 1，从尾部往前找第一个P(i-1) < P(i)的位置
     * 3 4 6 <- 9 <- 8 <- 7 <- 5 <- 2 <- 1
     * 最终找到6是第一个变小的数字，记录下6的位置i-1
     *
     * 2，从i位置往后找到最后一个大于6的数
     * 3 4 6 -> 9 -> 8 -> 7 5 2 1
     * 最终找到7的位置，记录位置为m
     *
     * 3，交换位置i-1和m的值
     * 3 4 7 9 8 6 5 2 1
     * 4，倒序i位置后的所有数据
     * 3 4 7 1 2 5 6 8 9
     * 则347125689为346987521的下一个排列
     */
 
public ArrayList<String> Permutation2(String str){
    ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    if(str==null || str.length()==0){
        return list;
    }
    char[] chars = str.toCharArray();
    Arrays.sort(chars);
    list.add(String.valueOf(chars));
    int len = chars.length;
    while(true){
        int lIndex = len-1;
        int rIndex;
        while(lIndex>=1 && chars[lIndex-1]>=chars[lIndex]){
            lIndex--;
        }
        if(lIndex == 0)
            break;
        rIndex = lIndex;
        while(rIndex<len && chars[rIndex]>chars[lIndex-1]){
            rIndex++;
        }
        swap(chars,lIndex-1,rIndex-1);
        reverse(chars,lIndex);
        list.add(String.valueOf(chars));
    }
    return list;
}
private void reverse(char[] chars,int k){
    if(chars==null || chars.length<=k)
        return;
    int len = chars.length;
    for(int i=0;i<(len-k)/2;i++){
        int m = k+i;
        int n = len-1-i;
        if(m<=n){
            swap(chars,m,n);
        }
    }
}
}