JavaScript全排列的六种算法 具体实现

全排列是一种时间复杂度为:O(n!)的算法,前两天给学生讲课,无意间想到这个问题,回来总结了一下,可以由7种算法求解,其中动态循环类似回溯算法,实现起来比较繁琐,故总结了6种,以飨读者。所有算法均使用JavaScript编写,可直接运行。
算法一:交换(递归)

复制代码 代码如下:


<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> 
<head> 
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> 
    <title>Full Permutation(Recursive Swap) - Mengliao Software</title> 
</head> 
<body> 
<p>Full Permutation(Recursive Swap)<br /> 
Mengliao Software Studio - Bosun Network Co., Ltd.<br /> 
2011.05.24</p> 
<script type="text/javascript"> 
/* 
全排列(递归交换)算法 
1、将第一个位置分别放置各个不同的元素; 
2、对剩余的位置进行全排列(递归); 
3、递归出口为只对一个元素进行全排列。 
*/
function swap(arr,i,j) { 
    if(i!=j) { 
        var temp=arr[i]; 
        arr[i]=arr[j]; 
        arr[j]=temp; 
    } 

var count=0; 
function show(arr) { 
    document.write("P<sub>"+ ++count+"</sub>: "+arr+"<br />"); 

function perm(arr) { 
    (function fn(n) { //为第n个位置选择元素 
        for(var i=n;i<arr.length;i++) { 
            swap(arr,i,n); 
            if(n+1<arr.length-1) //判断数组中剩余的待全排列的元素是否大于1个 
                fn(n+1); //从第n+1个下标进行全排列 
            else
                show(arr); //显示一组结果 
            swap(arr,i,n); 
        } 
    })(0); 

perm(["e1","e2","e3","e4"]); 
</script> 
</body> 
</html>


算法二:链接(递归)

复制代码 代码如下:


<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> 
<head> 
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> 
    <title>Full Permutation(Recursive Link) - Mengliao Software</title> 
</head> 
<body> 
<p>Full Permutation(Recursive Link)<br /> 
Mengliao Software Studio - Bosun Network Co., Ltd.<br /> 
2012.03.29</p> 
<script type="text/javascript"> 
/* 
全排列(递归链接)算法 
1、设定源数组为输入数组,结果数组存放排列结果(初始化为空数组); 
2、逐一将源数组的每个元素链接到结果数组中(生成新数组对象); 
3、从原数组中删除被链接的元素(生成新数组对象); 
4、将新的源数组和结果数组作为参数递归调用步骤2、3,直到源数组为空,则输出一个排列。 
*/
var count=0; 
function show(arr) { 
    document.write("P<sub>"+ ++count+"</sub>: "+arr+"<br />"); 

function perm(arr) { 
    (function fn(source, result) { 
        if (source.length == 0) 
            show(result); 
        else
            for (var i = 0; i < source.length; i++) 
                fn(source.slice(0, i).concat(source.slice(i + 1)), result.concat(source[i])); 
    })(arr, []); 

perm(["e1", "e2", "e3", "e4"]); 
</script> 
</body> 
</html>


算法三:回溯(递归)

复制代码 代码如下:


<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> 
<head> 
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> 
    <title>Full Permutation(Recursive Backtrack) - Mengliao Software</title> 
</head> 
<body> 
<p>Full Permutation(Recursive Backtrack)<br /> 
Mengliao Software Studio - Bosun Network Co., Ltd.<br /> 
2012.03.29</p> 
<script type="text/javascript"> 
/* 
全排列(递归回溯)算法 
1、建立位置数组,即对位置进行排列,排列成功后转换为元素的排列; 
2、建立递归函数,用来搜索第n个位置; 
3、第n个位置搜索方式与八皇后问题类似。 
*/
var count = 0; 
function show(arr) { 
    document.write("P<sub>" + ++count + "</sub>: " + arr + "<br />"); 

function seek(index, n) { 
    if (n >= 0) //判断是否已回溯到了第一个位置之前,即已经找到了所有位置排列 
        if (index[n] < index.length - 1) { //还有下一个位置可选 
            index[n]++; //选择下一个位置 
            if ((function () { //该匿名函数判断该位置是否已经被选择过 
                for (var i = 0; i < n; i++) 
                    if (index[i] == index[n]) return true; //已选择 
                return false; //未选择 
            })()) 
                return seek(index, n); //重新找位置 
            else
                return true; //找到 
        } 
        else { //当前无位置可选,进行递归回溯 
            index[n] = -1; //取消当前位置 
            if (seek(index, n - 1)) //继续找上一个位置 
                return seek(index, n); //重新找当前位置 
            else
                return false; //已无位置可选 
        } 
    else
        return false; 

function perm(arr) { 
    var index = new Array(arr.length); 
    for (var i = 0; i < index.length; i++) 
        index[i] = -1; //初始化所有位置为-1,以便++后为0 
    for (i = 0; i < index.length - 1; i++) 
        seek(index, i); //先搜索前n-1个位置 
    while (seek(index, index.length - 1)) { //不断搜索第n个位置,即找到所有位置排列 
        var temp = []; 
        for (i = 0; i < index.length; i++) //将位置之转换为元素 
            temp.push(arr[index[i]]); 
        show(temp); 
    } 

perm(["e1", "e2", "e3", "e4"]); 
</script> 
</body> 
</html>


算法四:回溯(非递归)

复制代码 代码如下:

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