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。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。
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]
注意到下一个排列总是比当前排列要大,除非该排列已经是最大的排列。我们希望找到一种方法,能够找到一个大于当前序列的新序列,且变大的幅度尽可能小。具体地:
-
我们需要将一个左边的「较小数」与一个右边的「较大数」交换,以能够让当前排列变大,从而得到下一个排列。
-
同时我们要让这个「较小数」尽量靠右,而「较大数」尽可能小。当交换完成后,「较大数」右边的数需要按照升序重新排列。这样可以在保证新排列大于原来排列的情况下,使变大的幅度尽可能小。
以排列 [4,5,2,6,3,1][4,5,2,6,3,1] 为例:
-
我们能找到的符合条件的一对「较小数」与「较大数」的组合为 22 与 33,满足「较小数」尽量靠右,而「较大数」尽可能小。
-
当我们完成交换后排列变为 [4,5,3,6,2,1][4,5,3,6,2,1],此时我们可以重排「较小数」右边的序列,序列变为 [4,5,3,1,2,6][4,5,3,1,2,6]。
具体地,我们这样描述该算法,对于长度为 n 的排列 a:
- 首先从后向前查找第一个顺序对 (i,i+1)(i,i+1),满足 a[i] < a[i+1]。这样「较小数」即为 a[i]。此时 [i+1,n) 必然是下降序列。
- 如果找到了顺序对,那么在区间 [i+1,n)中从后向前查找第一个元素 jj 满足 a[i] < a[j]。这样「较大数」即为 a[j]。
- 交换 a[i] 与 a[j],此时可以证明区间 [i+1,n)、 必为降序。我们可以直接使用双指针反转区间 [i+1,n) 使其变为升序,而无需对该区间进行排序。
答案:
func nextPermutation(nums []int) {
defer func() {
fmt.Println(nums)
}()
var i = len(nums) - 2
for ; i >= 0; i-- {
if nums[i] < nums[i+1] {
break
}
}
if i >= 0 {
for j := len(nums) - 1; j > i; j-- {
if nums[j] > nums[i] {
nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
break
}
}
}
reverse(nums[i+1:])
}
func reverse(a []int) {
for i, n := 0, len(a); i < n/2; i++ {
a[i], a[n-1-i] = a[n-1-i], a[i]
}
}