[C++] 集合元素（如字符串）的排列组合

1 求集合中元素的全排列（递归）

原理:从集合中选出一个元素作为排列的第一个元素，然后对剩余的元素进行全排列。如此递归处理，从而得到所有元素的全排列。

以对 123 进行全排列为例.

可以按以下步骤执行:

将1固定在第一位，求剩余23的排列，得到 123 132

将2固定在第一位，求剩余13的排列，得到:213 231

将3固定在第一位，求剩余12的排列，得到：312 321

#ifndef ObjectPermutationAndCombination_hpp_
#define ObjectPermutationAndCombination_hpp_

#include <list>
#include <vector>
#include <algorithm>

using std::vector;
using std::list;

template<class _InputIter, class _Tp>
class ObjectPermutation
{
public:
   ObjectPermutation(_InputIter first, _InputIter last, std::list< std::vector<_Tp> > &output) :
       _first(first), _last(last), _output(output){
   }

void calcPermutationWithRecursion() {
_calcPermutationWithRecursion(_first, _last);
}

private:
void _calcPermutationWithRecursion(_InputIter from, _InputIter to) {

//递归的退出条件
       if(from == to) {
           _output.push_back( std::vector<_Tp>(_first, _last));
           return;
       }

       for(_InputIter j = from; j != to; ++j) {
           _InputIter tmp = from;
           std::swap(*j, *from);//将当前元素作为排列的第一个元素(与第一个元素交换)
           _calcPermutationWithRecursion(++tmp, to);//对剩余的元素进行排列
           std::swap(*j, *from);
       }
   }

private:
   _InputIter _first;
   _InputIter _last;
   std::list< std::vector<_Tp> > &_output;
};

class ObjectPermutationAndCombination
{
public:
   template<class _InputIter, class _Tp>
   static void permutation(_InputIter first, _InputIter last, std::list< std::vector<_Tp> > &output) {
       ObjectPermutation<_InputIter, _Tp> permutation(first, last, output);
       permutation.calcPermutationWithRecursion();
   }
};

#endif

#include <iostream>
#include <string>
#include <ObjectPermutationAndCombination.hpp>
using namespace std;

template<typename _Tp>
void print( list< std::vector<_Tp> > &output) {
   std::cout << "total number:" << output.size() << std::endl;
   typename list< std::vector<_Tp> >::iterator lit;
   for(lit = output.begin(); lit != output.end(); ++lit) {
       typename std::vector<_Tp>::iterator vit;
       for(vit = lit->begin(); vit != lit->end(); ++vit) {
           cout << *vit;
       }
       cout << std::endl;
   }
}

int main(int argc, char* argv[]) {
   char str[] = {'a','b','c','d'};
   list< std::vector<char> > output;
   ObjectPermutationAndCombination::permutation(str, str + sizeof(str), output);
   print(output);

std::cout << "---------" << std::endl;
   list<int> numbers;
   numbers.push_back(1);
   numbers.push_back(2);
   numbers.push_back(3);
   list< std::vector<int> > output2;
   ObjectPermutationAndCombination::permutation(numbers.begin(), numbers.end(), output2);
   print(output2);

   return 0;
}

运行结果

total number:24
abcd
abdc
acbd
acdb
adcb
adbc
bacd
badc
bcad
bcda
bdca
bdac
cbad
cbda
cabd
cadb
cdab
cdba
dbca
dbac
dcba
dcab
dacb
dabc
---------
total number:6
123
132
213
231
321
312

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