Python, 302 287 байт
Dead Possum вже опублікував коротке пітонічне рішення, тож я вирішив піти на додаткові кудо. Це рішення не генерує всіх перестановок. Він може швидко обчислити показник перестановки досить великого рядка; він також правильно обробляє порожній рядок.
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
Код тестування:
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)
вихід
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
Версія без гольфу:
''' 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')
Про lexico_permute_string
Цей алгоритм, завдяки Нараяні Пандіті, походить від
https://en.wikipedia.org/wiki/Permutation#Generation_in_lexicographic_order
Зробити наступну перестановку в лексикографічному порядку послідовності a
- Знайдіть найбільший індекс j такий, що a [j] <a [j + 1]. Якщо такого індексу немає, перестановка є останньою перестановкою.
- Знайдіть найбільший індекс k, більший за j, такий, що a [j] <a [k].
- Замініть значення a [j] на значення [k].
- Зворотну послідовність від [j + 1] до кінцевого елемента a [n].
FWIW, ви можете побачити анотований варіант цієї функції тут .
FWIW, ось зворотна функція.
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))
вихід
a quick brown fox jumps over the lazy dog
aabcdeefghijklmnoooopqrrstuuvwxyz
436629906477779191275460617121351796379337
a quick brown fox jumps over the lazy dog
І ось функція, яку я написав під час розробки, perm_unrankпоказує розподіл субрахунків.
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)
вихід
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
