【LeetCode】每日一题:下一个排列

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31. 下一个排列

整数数组的一个 排列 就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。

例如,arr = [1,2,3] ,以下这些都可以视作 arr 的排列:[1,2,3]、[1,3,2]、[3,1,2]、[2,3,1] 。 整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地,如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中,那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列,那么这个数组必须重排为字典序最小的排列(即,其元素按升序排列)。

例如,arr = [1,2,3] 的下一个排列是 [1,3,2] 。 类似地,arr = [2,3,1] 的下一个排列是 [3,1,2] 。 而 arr = [3,2,1] 的下一个排列是 [1,2,3] ,因为 [3,2,1] 不存在一个字典序更大的排列。 给你一个整数数组 nums ,找出 nums 的下一个排列。

必须 原地 修改,只允许使用额外常数空间。

「示例1:」
输入:nums = [1,2,3]
输出:[1,3,2]
「示例2:」
输入:nums = [3,2,1]
输出:[1,2,3]
「示例3:」
输入:nums = [1,1,5]
输出:[1,5,1]
「提示:」
1. <= nums.length <= 100
2. 0 <= nums[i] <= 1001. 1 <= path.length <= 3000

解题思路

- 如何变大:从低位挑一个大一点的数,交换前面一个小一点的数。
- 变大的幅度要尽量小。
像 [3,2,1] 这样递减的,没有下一个排列,已经稳定了,没法变大。
像 [1,5,2,4,3,2] 这种,怎么稍微变大?
​
- 从右往左,寻找第一个比右邻居小的数,把它换到后面去
​
- “第一个”意味着尽量是低位,“比右邻居小”意味着它是从右往左的第一个波谷
比如,1 5 (2) 4 3 2,中间这个 2。
​
 - 接着还是从右往左,寻找第一个比这个 2 大的数。15 (2) 4 (3) 2,交换后:15 (3) 4 (2) 2。
​
 - 还没结束!变大的幅度可以再小一点,仟位微变大了,后三位可以再小一点。
​
 - 后三位肯定是递减的,翻转,变成[1,5,3,2,2,4],即为所求。

代码实现

function nextPermutation(nums) {
    let i = nums.length - 2;                   // 向左遍历,i从倒数第二开始是为了nums[i+1]要存在
    while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]) { // 寻找第一个小于右邻居的数
        i--;
    }
    if (i >= 0) {                             // 这个数在数组中存在,从它身后挑一个数,和它换
        let j = nums.length - 1;                // 从最后一项,向左遍历
        while (j >= 0 && nums[j] <= nums[i]) {  // 寻找第一个大于 nums[i] 的数
            j--;
        }
        [nums[i], nums[j]] = [nums[j], nums[i]]; // 两数交换,实现变大
    }
    // 如果 i = -1,说明是递减排列,如 3 2 1,没有下一排列,直接翻转为最小排列:1 2 3
    let l = i + 1;           
    let r = nums.length - 1;
    while (l < r) {                            // i 右边的数进行翻转,使得变大的幅度小一些
        [nums[l], nums[r]] = [nums[r], nums[l]];
        l++;
        r--;
    }
}

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