Java教程

算法_康托展开

本文主要是介绍算法_康托展开,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

 

Def

康托展开是一个全排列到一个自然数的双射。实质是计算当前全排列在所有有小到大全排列中的顺序,可逆。

公式: X = A(n - 1)! + An - 1 (n - 2)! + ··· + A1· 0!

eg: [5 2 4 1 3]是序号几

①首位为5:当首位取1或2或3或4时,剩下的数不论怎么排都比52143小,排法有 4 * 4!种;

②固定首位5 _ _ _ _ :看第二位,剩下1 2 3 4中比2小的就一个,排法有 1 * 3!种;

③固定5 2 _ _ _:看第三位,剩下1 3 4中比4小的有两个,排法有 2 * 2!种;

④固定5 2 4 _ _:剩下 1 3,0 * 1!种;

⑤固定5 3 4 1 _: 0 * 0!种。

综上:4 * 4!+ 1 * 3!+ 2 * 2!+ 0 * 1!+ 0 * 0!= 106

由于从0开始计数,所以52413的序号为107


从0开始计数的原因:按照上面的算法,12345为 0 * 4!+ 0 * 3!+ 0 * 2!+ 0 * 1!+ 0 * 0!= 0,但12345的序号为1。

 

代码

/***** 这里以字符串进行展示  字符串可泛化性好 ******/
 
#include<iostream>
using namespace std;
 
/*******打出0到9的阶乘表*******/
int f[20];
void jie_cheng()
{
    f[0] = f[1] = 1; // 0的阶乘为1
    for(int i = 2; i <= 9; i++) f[i] = f[i - 1] * i;
}
 
/**************康托展开****************/
int cantor(string str)
{
    int ans = 1;  //注意,因为 12345 是算作0开始计算的,最后结果要把12345看作是第一个
    int len = str.length();
    for(int i = 0; i < len; i++){
        int tmp = 0;//用来计数的
 
        for(int j = i + 1; j < len; j++){
            if(str[i] > str[j]) tmp++;
            //计算str[i]是第几大的数,或者说计算有几个比它小的数
        }
 
        ans += tmp * f[len - i - 1];
    }
    return ans;
}
 
int main()
{
    jie_cheng();
    string str;
    cin >> str;
    cout<<cantor(str)<<endl;
}

 

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