leetcode:排列序列

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问题描述

给出集合 [1,2,3,...,n],其所有元素共有 n! 种排列。

按大小顺序列出所有排列情况,并一一标记,当 n = 3 时, 所有排列如下:

"123" "132" "213" "231" "312" "321" 给定 n 和 k,返回第 k 个排列。

示例 1:

输入:n = 3, k = 3
输出:"213"
示例 2:

输入:n = 4, k = 9
输出:"2314"
示例 3:

输入:n = 3, k = 1
输出:"123"

 

题目地址:60. 排列序列

解题思路

我们以题目中的 n= 3 k = 3 为例:

  • "123"
  • "132"
  • "213"
  • "231"
  • "312"
  • "321"

可以看出 1xx,2xx 和 3xx 都有两个。如果你了解阶乘的话,应该知道这实际上是 2!个。

以上面的例子为例,假设我们想要找的是第 3 个。那么我们可以直接跳到 2 开头,因为我们知道以 1 开头的排列有 2 个,可以直接跳过,问题缩小了。

于是我们将 2 加入到结果集的第一位,不断重复上述的逻辑,直到结果集的长度为 n 即可。

需要注意以下几点:

  • 计算阶乘的时候,可以使用循环计算。注意:0!=10!=1,它表示了没有数可选的时候,即表示到达叶子结点了,排列数只剩下 11 个;
  • 题目中说「给定 nn 的范围是 [1, 9][1,9]」,可以把从 00 到 99 的阶乘计算好,放在一个数组里,可以根据索引直接获得阶乘值;
  • 编码的时候,+1+1 还是 -1−1 ,大于还是大于等于,这些不能靠猜。常见的做法是:代入一个具体的数值,认真调试。

代码:

import math

class Solution:
    def getPermutation(self, n: int, k: int) -> str:
        res = ""
        candidates = [str(i) for i in range(1, n + 1)]
        
        while n != 0:
            facto = math.factorial(n - 1)
            # i 表示前面被我们排除的组数,也就是k所在的组的下标
            # k // facto 是不行的, 比如在 k % facto == 0的情况下就会有问题
            i = math.ceil(k / facto) - 1
            # 我们把candidates[i]加入到结果集,然后将其弹出candidates(不能重复使用元素)
            res += candidates[i]
            candidates.pop(i)
            # k 缩小了 facto * i
            k -= facto * i
            # 每次迭代我们实际上就处理了一个元素,n 减去 1,当n == 0 说明全部处理完成,我们退出循环
            n -= 1
        return res