Python, 302 287 байт
Мертвый Опоссум уже опубликовал краткое Pythonic решение, поэтому я решил пойти на дополнительные похвалы. Это решение не генерирует все перестановки. Он может быстро вычислить индекс перестановки довольно большой строки; он также правильно обрабатывает пустую строку.
from math import factorial as f
from itertools import groupby as g
def p(t,b=''):
if len(t)<2:return 0
z,b=0,b or sorted(t)
for i,c in enumerate(b):
w=b[:i]+b[i+1:]
if c==t[0]:return z+p(t[1:],w)
if i<1 or c!=b[i-1]:
n=f(len(w))
for _,v in g(w):n//=f(len(list(v)))
z+=n
Тестовый код:
def lexico_permute_string(s):
''' Generate all permutations of `s` in lexicographic order '''
a = sorted(s)
n = len(a) - 1
while True:
yield ''.join(a)
for j in range(n-1, -1, -1):
if a[j] < a[j + 1]:
break
else:
return
v = a[j]
for k in range(n, j, -1):
if v < a[k]:
break
a[j], a[k] = a[k], a[j]
a[j+1:] = a[j+1:][::-1]
def test_all(base):
for i, s in enumerate(lexico_permute_string(base)):
rank = p(s)
assert rank == i, (i, s, rank)
print('{:2} {} {:2}'.format(i, s, rank))
print(repr(base), 'ok\n')
for base in ('AAB', 'abbbbc'):
test_all(base)
def test(s):
print('{!r}\n{}\n'.format(s, p(s)))
for s in ('ZZZ', 'DCBA', 'a quick brown fox jumps over the lazy dog'):
test(s)
выход
0 AAB 0
1 ABA 1
2 BAA 2
'AAB' ok
0 abbbbc 0
1 abbbcb 1
2 abbcbb 2
3 abcbbb 3
4 acbbbb 4
5 babbbc 5
6 babbcb 6
7 babcbb 7
8 bacbbb 8
9 bbabbc 9
10 bbabcb 10
11 bbacbb 11
12 bbbabc 12
13 bbbacb 13
14 bbbbac 14
15 bbbbca 15
16 bbbcab 16
17 bbbcba 17
18 bbcabb 18
19 bbcbab 19
20 bbcbba 20
21 bcabbb 21
22 bcbabb 22
23 bcbbab 23
24 bcbbba 24
25 cabbbb 25
26 cbabbb 26
27 cbbabb 27
28 cbbbab 28
29 cbbbba 29
'abbbbc' ok
'ZZZ'
0
'DCBA'
23
'a quick brown fox jumps over the lazy dog'
436629906477779191275460617121351796379337
Версия без гольфа:
''' Determine the rank (lexicographic index) of a permutation
The permutation may contain repeated items
Written by PM 2Ring 2017.04.03
'''
from math import factorial as fac
from itertools import groupby
def lexico_permute_string(s):
''' Generate all permutations of `s` in lexicographic order '''
a = sorted(s)
n = len(a) - 1
while True:
yield ''.join(a)
for j in range(n-1, -1, -1):
if a[j] < a[j + 1]:
break
else:
return
v = a[j]
for k in range(n, j, -1):
if v < a[k]:
break
a[j], a[k] = a[k], a[j]
a[j+1:] = a[j+1:][::-1]
def perm_count(s):
''' Count the total number of permutations of sorted sequence `s` '''
n = fac(len(s))
for _, g in groupby(s):
n //= fac(sum(1 for u in g))
return n
def perm_rank(target, base):
''' Determine the permutation rank of string `target`
given the rank zero permutation string `base`,
i.e., the chars in `base` are in lexicographic order.
'''
if len(target) < 2:
return 0
total = 0
head, newtarget = target[0], target[1:]
for i, c in enumerate(base):
newbase = base[:i] + base[i+1:]
if c == head:
return total + perm_rank(newtarget, newbase)
elif i and c == base[i-1]:
continue
total += perm_count(newbase)
base = 'abcccdde'
print('total number', perm_count(base))
for i, s in enumerate(lexico_permute_string(base)):
rank = perm_rank(s, base)
assert rank == i, (i, s, rank)
#print('{:2} {} {:2}'.format(i, s, rank))
print('ok')
Около lexico_permute_string
Этот алгоритм, из-за Нараяна Пандита, из
https://en.wikipedia.org/wiki/Permutation#Generation_in_lexicographic_order
Произвести следующую перестановку в лексикографическом порядке последовательности a
- Найдите наибольший индекс j такой, что a [j] <a [j + 1]. Если такого индекса не существует, перестановка является последней перестановкой.
- Найдите наибольший индекс k, больший чем j, такой, что a [j] <a [k].
- Поменяйте местами значение a [j] со значением a [k].
- Переверните последовательность от a [j + 1] до последнего элемента a [n] и включите его.
FWIW, вы можете увидеть аннотированную версию этой функции здесь .
FWIW, вот обратная функция.
def perm_unrank(rank, base, head=''):
''' Determine the permutation with given rank of the
rank zero permutation string `base`.
'''
if len(base) < 2:
return head + ''.join(base)
total = 0
for i, c in enumerate(base):
if i < 1 or c != base[i-1]:
newbase = base[:i] + base[i+1:]
newtotal = total + perm_count(newbase)
if newtotal > rank:
return perm_unrank(rank - total, newbase, head + c)
total = newtotal
# Test
target = 'a quick brown fox jumps over the lazy dog'
base = ''.join(sorted(target))
rank = perm_rank(target, base)
print(target)
print(base)
print(rank)
print(perm_unrank(rank, base))
выход
a quick brown fox jumps over the lazy dog
aabcdeefghijklmnoooopqrrstuuvwxyz
436629906477779191275460617121351796379337
a quick brown fox jumps over the lazy dog
А вот функция, которую я написал при разработке, perm_unrankкоторая показывает разбивку субсчетов.
def counts(base):
for i, c in enumerate(base):
newbase = base[:i] + base[i+1:]
if newbase and (i < 1 or c != base[i-1]):
yield c, perm_count(newbase)
for h, k in counts(newbase):
yield c + h, k
def show_counts(base):
TAB = ' ' * 4
for s, t in counts(base):
d = len(s) - 1
print('{}{} {}'.format(TAB * d, s, t))
# Test
base = 'abccc'
print('total number', perm_count(base))
show_counts(base)
выход
a 4
ab 1
abc 1
abcc 1
ac 3
acb 1
acbc 1
acc 2
accb 1
accc 1
b 4
ba 1
bac 1
bacc 1
bc 3
bca 1
bcac 1
bcc 2
bcca 1
bccc 1
c 12
ca 3
cab 1
cabc 1
cac 2
cacb 1
cacc 1
cb 3
cba 1
cbac 1
cbc 2
cbca 1
cbcc 1
cc 6
cca 2
ccab 1
ccac 1
ccb 2
ccba 1
ccbc 1
ccc 2
ccca 1
cccb 1
