康托展开
来源:互联网 发布:视频剪辑软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 04:03
对于n个数的全排列,共有n!中排列方式,如何求某一个序列在整个排列中的次序(从小到大)?
以9的全排列举例:842697513是1-9全排列的第几个?(高中数学排列组合问题,只需要做到不重不漏)
首先看第一位为8,那么第一位为1-7的全排列都比它小,共有7*8!个。
在第一位为8的情况下,其次看第二位为4,那么第二位为1-3的全排列都比它小,共有1*3*7!个。
在第一位为8,第二位为4的情况下,那么第三位为1的全排列都比它小,共有1*1*6!个。
在第一位为8,第二位为4,第三位为2的情况下,那么第四位为1-5的全排列都比它小,这里由于第二位4和第三位2已经确定,第四位的可能取值只能为(1,3,5),共有1*1*1*3*5!
在第一位为8,第二位为4,第三位为2,第四位为6的情况下,那么第五位为1-8的全排列都比它小,这里由于第二位为4,第三位为2,第四位为6已经确定,第五位的可能取值只能为(1,3,5,7),共有1*1*1*1*4*4!
......
对于第i位的可能取值,前i位的数字已经确定,且在全排列中每一个数字只能出现一次,只需要比较i位后面的数字比i位数字小的有几个,即可知道第i位的可能取值。
总结上面的方法,计算1-n的全排列
a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[2]*1!+a[1]*0!
其中a[i]表示,在当前未出现的数字中,a[i]为第几大的数字(从0开始),并且0<=a[i]<i(1<=i<=n)。
康托展开原公式:
把一个整数X展开成如下形式:
X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[2]*1!+a[1]*0!
其中a[i]为当前未出现的元素中是排在第几个(从0开始),并且0<=a[i]<i(1<=i<=n)
可以把康托展开理解为一种Hash方式。
实现代码:
#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;long int factory[]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320,362880};//阶乘表long Contor(char str[], int n){ long result = 0; for(int i = 0; i < n; i++) { int counted = 0; for(int j = i+1; j < n; j++) { if(str[i] > str[j]) //当前未出现的元素中是排在第几个 ++counted; } result += counted*factory[n-i-1]; } return result+1; //从0开始}int main(){ char str[100]; cin >> str; cout << Contor(str, strlen(str)); return 0;}
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