优雅生成字符串排列：从入门到实战

java

2024-03-16 00:09:50

优雅地生成给定字符串的所有排列

引言

在程序设计领域，排列指将一组元素重新排列成不同顺序。字符串排列是一个经典且实用的问题，广泛应用于密码学、组合优化等领域。本文将介绍如何优雅地使用递归生成给定字符串的所有排列。

递归算法

递归是解决此问题的经典方法。我们将字符串拆分为首字符和剩余字符串，分别排列后组合，即可得到所有排列。

算法流程：

递归基线： 如果字符串为空或长度为 0，返回空列表。
拆分字符串： 获取字符串首字符和剩余字符串。
排列剩余字符串： 递归调用算法，排列剩余字符串。
组合首字符： 对于剩余字符串的每个排列，依次将首字符插入所有可能位置，生成新的排列。
合并结果： 将所有新排列添加到结果列表中。

Java 代码示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Permutations {

    public static List<String> permutations(String str) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        if (str == null || str.length() == 0) {
            result.add("");
            return result;
        }
        char firstChar = str.charAt(0);
        String remainingChars = str.substring(1);
        List<String> remainingPermutations = permutations(remainingChars);
        for (String remainingPermutation : remainingPermutations) {
            for (int i = 0; i <= remainingPermutation.length(); i++) {
                String newPermutation = remainingPermutation.substring(0, i) + firstChar + remainingPermutation.substring(i);
                result.add(newPermutation);
            }
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String str = "abc";
        List<String> permutations = permutations(str);
        System.out.println(permutations);
    }
}