这个问题要求生成一个数组的下一个排列。所谓“下一个排列”指的是,在所有数字相同但顺序不同的排列中,找出数字序列中刚好比当前序列大的下一个序列。如果当前序列已经是这些排列中的最大值,则下一个排列应该是最小的排列。
思路解释
要解决这个问题,我们可以通过以下步骤:
-
从后向前查找第一个顺序对:即找到第一个满足
arr[i] < arr[i + 1]
的索引i
。这表示从索引i + 1
到末尾的所有元素都是按照从大到小排列的。 -
如果找到了这样的
i
,则从数组的末尾向前查找第一个比arr[i]
大的元素,记其索引为j
。因为从i + 1
到末尾是降序的,所以从后向前查找可以更快找到这样的j
。 -
交换
arr[i]
和arr[j]
:交换这两个元素后,i + 1
到数组末尾的部分仍然是降序。 -
反转
i + 1
到末尾的部分:将这部分反转后,就可以得到整个数组的下一个排列。
如果遍历完数组都找不到这样的 i
,说明整个数组是降序的,是当前排列的最大形态,此时直接将整个数组反转即可得到最小排列。
代码如下:
public void nextPermutation(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length <= 1) return;
int i = nums.length - 2;
while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]) {
i--; // 从后向前查找第一个小于其后一个数字的位置
}
if (i >= 0) {
int j = nums.length - 1;
while (nums[j] <= nums[i]) {
j--; // 从后向前查找第一个大于nums[i]的数
}
swap(nums, i, j); // 交换位置
}
reverse(nums, i + 1, nums.length - 1); // 反转i之后的所有元素
}
private void swap(int[] nums, int i, int j) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
private void reverse(int[] nums, int start, int end) {
while (start < end) {
swap(nums, start, end);
start++;
end--;
}
}