47 全排列 II

本文最后更新于:2022年4月9日 中午

给定一个可包含重复数字的序列 nums按任意顺序 返回所有不重复的全排列。

示例 1:

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输入:nums = [1,1,2]
输出:
[[1,1,2],
[1,2,1],
[2,1,1]]

示例 2:

1
2
输入:nums = [1,2,3]
输出:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 8
  • -10 <= nums[i] <= 10

Solution

其他类似题型 [46 全排列]

对比子集问题 [90 子集 II] 的去重逻辑

参考 @liuyubobobo代码随想录

  • 回溯法
  • 对同一树层,前一位(也就是nums[i-1])如果使用过,那么就进行去重。
  • 去重一定要对元素进行排序,这样才方便通过相邻的节点来判断是否重复使用了
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// @lc code=start
class Solution {
public:
vector<vector<int>> permuteUnique(vector<int>& nums) {
res.clear();
if (nums.size() == 0) return res;
sort(nums.begin(), nums.end());

used = vector<bool>(nums.size(), false);
vector<int> cur;
backtrack(nums, cur);
return res;
}
private:
vector<vector<int>> res;
vector<bool> used;

void backtrack(const vector<int>& nums, vector<int>& cur) {
if (cur.size() == nums.size()) {
res.push_back(cur);
return;
}

for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
if (!used[i]) {
// used[i - 1] == true,说明同一树支nums[i - 1]使用过
// used[i - 1] == false,说明同一树层nums[i - 1]使用过
if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1] && used[i-1] == false)
continue;
used[i] = true;
cur.push_back(nums[i]);
backtrack(nums, cur);
cur.pop_back();
used[i] = false;
}
}
return;
}
};
// @lc code=end

拓展:参考 代码随想录

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if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && used[i - 1] == false) { 
continue;
}

如果改成 used[i - 1] == true, 也是正确的!

「对于排列问题,树层上去重和树枝上去重,都是可以的,但是树层上去重效率更高!」

举例:[1,1,1]

树层上去重(used[i - 1] == false),的树形结构如下:

图片

树枝上去重(used[i - 1] == true)的树型结构如下:

图片

树层上对前一位去重非常彻底,效率很高,树枝上对前一位去重虽然最后可以得到答案,但是做了很多无用搜索。

拓展:性能分析,参考 代码随想录

子集问题分析:

  • 时间复杂度:O(n * 2^n ),因为每一个元素的状态无外乎取与不取,所以时间复杂度为O(2^n),构造每一组子集都需要填进数组,又需要O(n),最终时间复杂度:O(n * 2^n)
  • 空间复杂度:O(n),递归深度为n,所以系统栈所用空间为O(n),每一层递归所用的空间都是常数级别,注意代码里的result和path都是全局变量,就算是放在参数里,传的也是引用,并不会新申请内存空间,最终空间复杂度为O(n)

排列问题分析:

  • 时间复杂度:O(n!),这个可以从排列的树形图中很明显发现,每一层节点为n,第二层每一个分支都延伸了n-1个分支,再往下又是n-2个分支,所以一直到叶子节点一共就是 n * n-1 * n-2 * ….. 1 = n!。
  • 空间复杂度:O(n),和子集问题同理。

组合问题分析:

  • 时间复杂度:O(n * 2^n),组合问题其实就是一种子集的问题,所以组合问题最坏的情况,也不会超过子集问题的时间复杂度。
  • 空间复杂度:O(n),和子集问题同理。

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