回文排列 II
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代码结果
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/*
* 思路:
* 1. 与传统方法类似,我们需要生成字符串的回文排列。
* 2. 使用Java Stream处理字符计数,并生成半个回文的排列。
* 3. 拼接排列的反转部分和中间字符,生成完整的回文排列。
*/
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
public class PalindromePermutationIIStream {
public List<String> generatePalindromes(String s) {
Map<Character, Long> charCount = s.chars().mapToObj(c -> (char) c)
.collect(Collectors.groupingBy(c -> c, Collectors.counting()));
String mid = charCount.entrySet().stream()
.filter(entry -> entry.getValue() % 2 != 0)
.map(entry -> String.valueOf(entry.getKey()))
.reduce((a, b) -> "").orElse("");
if (mid.length() > 1) return new ArrayList<>(); // 超过一个奇数字符
List<Character> half = charCount.entrySet().stream()
.flatMap(entry -> IntStream.range(0, (int) (entry.getValue() / 2)).mapToObj(i -> entry.getKey()))
.collect(Collectors.toList());
List<String> halfPermutations = new ArrayList<>();
backtrack(halfPermutations, half, new boolean[half.size()], new StringBuilder());
return halfPermutations.stream()
.map(halfStr -> halfStr + mid + new StringBuilder(halfStr).reverse().toString())
.collect(Collectors.toList());
}
private void backtrack(List<String> result, List<Character> half, boolean[] used, StringBuilder sb) {
if (sb.length() == half.size()) {
result.add(sb.toString());
return;
}
IntStream.range(0, half.size()).forEach(i -> {
if (!used[i] && (i == 0 || half.get(i) != half.get(i - 1) || used[i - 1])) {
used[i] = true;
sb.append(half.get(i));
backtrack(result, half, used, sb);
sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
used[i] = false;
}
});
}
}
解释
方法:
此题解旨在找出字符串s中所有可以组成的回文排列。首先,通过统计每个字符出现的次数,并同时记录出现次数为奇数的字符集合。如果奇数字符的数量大于1,则无法形成任何回文排列,直接返回空列表。如果有一个字符出现次数为奇数,则这个字符将被放在回文的中间,其余的字符将配对使用。使用深度优先搜索(DFS)来尝试所有可能的字符排列组合,以构建回文字符串。DFS函数通过递归地选择字符对,并更新字符的使用情况,直至所有字符都被使用完。每当找到一个有效的排列时,就将其添加到答案列表中。
时间复杂度:
O((n/2)!)
空间复杂度:
O(n+(n/2)!)
代码细节讲解
🦆
在函数`dfs`中,当字符数量为2时直接移除该字符,请问这样的处理方式是否适用于所有字符数量大于2的情况?
▷🦆
如果字符串`s`包含大量重复字符,深拷贝操作(`remaindict.copy()`)的性能开销是否会对算法的效率产生较大影响?
▷🦆
在`dfs`函数的递归调用中,如何确保每次递归生成的字符串都是回文结构?
▷相关问题
下一个排列
整数数组的一个 排列 就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。
- 例如,
arr = [1,2,3]
,以下这些都可以视作arr
的排列:[1,2,3]
、[1,3,2]
、[3,1,2]
、[2,3,1]
。
整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地,如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中,那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列,那么这个数组必须重排为字典序最小的排列(即,其元素按升序排列)。
- 例如,
arr = [1,2,3]
的下一个排列是[1,3,2]
。 - 类似地,
arr = [2,3,1]
的下一个排列是[3,1,2]
。 - 而
arr = [3,2,1]
的下一个排列是[1,2,3]
,因为[3,2,1]
不存在一个字典序更大的排列。
给你一个整数数组 nums
,找出 nums
的下一个排列。
必须 原地 修改,只允许使用额外常数空间。
示例 1:
输入:nums = [1,2,3] 输出:[1,3,2]
示例 2:
输入:nums = [3,2,1] 输出:[1,2,3]
示例 3:
输入:nums = [1,1,5] 输出:[1,5,1]
提示:
1 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 100