Java中一个非常基本的解决方案是使用递归+设置(以避免重复)，如果你想存储和返回解决方案字符串:

public static Set<String> generatePerm(String input)
{
    Set<String> set = new HashSet<String>();
    if (input == "")
        return set;

    Character a = input.charAt(0);

    if (input.length() > 1)
    {
        input = input.substring(1);

        Set<String> permSet = generatePerm(input);

        for (String x : permSet)
        {
            for (int i = 0; i <= x.length(); i++)
            {
                set.add(x.substring(0, i) + a + x.substring(i));
            }
        }
    }
    else
    {
        set.add(a + "");
    }
    return set;
}

另一种简单的方法是遍历字符串，选择尚未使用的字符并将其放入缓冲区，继续循环，直到缓冲区大小等于字符串长度。我更喜欢这个回溯跟踪解决方案，因为:

容易理解 容易避免重复 输出是排序的

下面是java代码:

List<String> permute(String str) {
  if (str == null) {
    return null;
  }

  char[] chars = str.toCharArray();
  boolean[] used = new boolean[chars.length];

  List<String> res = new ArrayList<String>();
  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  Arrays.sort(chars);

  helper(chars, used, sb, res);

  return res;
}

void helper(char[] chars, boolean[] used, StringBuilder sb, List<String> res) {
  if (sb.length() == chars.length) {
    res.add(sb.toString());
    return;
  }

  for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
    // avoid duplicates
    if (i > 0 && chars[i] == chars[i - 1] && !used[i - 1]) {
      continue;
    }

    // pick the character that has not used yet
    if (!used[i]) {
      used[i] = true;
      sb.append(chars[i]);

      helper(chars, used, sb, res);

      // back tracking
      sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
      used[i] = false;
    }
  }
}

str输入:1231

输出列表:{1123,1132,1213,1231,1312,1321,2113,2131,2311,3112,3121,3211}

注意，输出是排序的，没有重复的结果。

我一直在学习递归思考，第一个打动我的自然解决方案如下。一个更简单的问题是找到一个短一个字母的字符串的排列。我将假设，并相信我的每一根纤维，我的函数可以正确地找到一个字符串的排列，比我目前正在尝试的字符串短一个字母。

Given a string say 'abc', break it into a subproblem of finding permutations of a string one character less which is 'bc'. Once we have permutations of 'bc' we need to know how to combine it with 'a' to get the permutations for 'abc'. This is the core of recursion. Use the solution of a subproblem to solve the current problem. By observation, we can see that inserting 'a' in all the positions of each of the permutations of 'bc' which are 'bc' and 'cb' will give us all the permutations of 'abc'. We have to insert 'a' between adjacent letters and at the front and end of each permutation. For example

我们有bc

“a”+“bc”=“abc”

“b”+“a”+“c”=“bac”

“b”+“a”=“b”

对于'cb'我们有

a + b = acb

“c”+“a”+“b”=“cab”

“cb”+“a”=“cb”

下面的代码片段将说明这一点。下面是该代码片段的工作链接。

def main():
    result = []
    for permutation in ['bc', 'cb']:
        for i in range(len(permutation) + 1):
            result.append(permutation[:i] + 'a' + permutation[i:])
    return result


if __name__ == '__main__':
    print(main())

完整的递归解将是。下面是完整代码的工作链接。

def permutations(s):
    if len(s) == 1 or len(s) == 0:
        return s
    _permutations = []
    for permutation in permutations(s[1:]):
        for i in range(len(permutation) + 1):
            _permutations.append(permutation[:i] + s[0] + permutation[i:])
    return _permutations


def main(s):
    print(permutations(s))


if __name__ == '__main__':
    main('abc')

这可以通过简单地在前面部分结果的所有位置依次插入字符串的每个字母来迭代完成。

我们以[A]开头，与B连成[BA, AB]，与C连成[CBA, BCA, BAC, CAB等]。

运行时间将是O(n!)，对于测试用例ABCD，它是1 x 2 x 3 x 4。

在上面的乘积中，1是A, 2是B，以此类推。

飞镖示例:

void main() {

  String insertAt(String a, String b, int index)
  {
    return a.substring(0, index) + b + a.substring(index);
  }

  List<String> Permute(String word) {

    var letters = word.split('');

    var p_list = [ letters.first ];

    for (var c in letters.sublist(1)) {

      var new_list = [ ];

      for (var p in p_list)
        for (int i = 0; i <= p.length; i++)
          new_list.add(insertAt(p, c, i));

      p_list = new_list;
    }

    return p_list;
  }

  print(Permute("ABCD"));

}

简单的递归c++实现如下所示:

#include <iostream>

void generatePermutations(std::string &sequence, int index){
    if(index == sequence.size()){
        std::cout << sequence << "\n";
    } else{
        generatePermutations(sequence, index + 1);
        for(int i = index + 1 ; i < sequence.size() ; ++i){
            std::swap(sequence[index], sequence[i]);
            generatePermutations(sequence, index + 1);
            std::swap(sequence[index], sequence[i]);            
        }
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::string str = "abc";
    generatePermutations(str, 0);
    return 0;
}

输出:

abc
acb
bac
bca
cba
cab

更新

如果想要存储结果，可以将vector作为函数调用的第三个参数传递。此外，如果您只想要唯一的排列，您可以使用集合。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <set>

void generatePermutations(std::string &sequence, int index, std::vector <std::string> &v){
    if(index == sequence.size()){
        //std::cout << sequence << "\n";
        v.push_back(sequence);
    } else{
        generatePermutations(sequence, index + 1, v);
        for(int i = index + 1 ; i < sequence.size() ; ++i){
            std::swap(sequence[index], sequence[i]);
            generatePermutations(sequence, index + 1, v);
            std::swap(sequence[index], sequence[i]);            
        }
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::string str = "112";
    std::vector <std::string> permutations;
    generatePermutations(str, 0, permutations);
    std::cout << "Number of permutations " << permutations.size() << "\n";
    for(const std::string &s : permutations){
        std::cout << s << "\n";
    }
    std::set <std::string> uniquePermutations(permutations.begin(), permutations.end());
    std::cout << "Number of unique permutations " << uniquePermutations.size() << "\n";
    for(const std::string &s : uniquePermutations){
        std::cout << s << "\n";
    }
    return 0;
}

输出:

Number of permutations 6
112
121
112
121
211
211
Number of unique permutations 3
112
121
211

让我试着用Kotlin来解决这个问题:

fun <T> List<T>.permutations(): List<List<T>> {
    //escape case
    if (this.isEmpty()) return emptyList()

    if (this.size == 1) return listOf(this)

    if (this.size == 2) return listOf(listOf(this.first(), this.last()), listOf(this.last(), this.first()))

    //recursive case
    return this.flatMap { lastItem ->
        this.minus(lastItem).permutations().map { it.plus(lastItem) }
    }
}

核心概念:将长链表分解成小链表+递归

长答案与示例列表[1,2,3,4]:

即使是一个4种组合的列表，在脑海中列出所有可能的排列已经有点令人困惑了，我们需要做的就是避免这种情况。我们很容易理解如何对大小为0、1和2的列表进行排列，因此我们所需要做的就是将它们分解为这些大小中的任何一个，并将它们正确地组合起来。想象一台头奖机器:这个算法将从右向左旋转，然后写下

当列表大小为0或1时，返回空/列表为1 当列表大小为2时处理(例如[3,4])，并生成2个排列([3,4]& [4,3]) 对于每一项，将其标记为最后一项中的最后一项，并找到列表中其余项目的所有排列。(例如，把[4]放在桌子上，把[1,2,3]重新排列) 现在对它的子元素进行所有的排列，把它自己放回列表的末尾(例如:[1,2,3][，4]，[1,3,2][，4]，[2,3,1][，4]，…)