使用三种方法求解前N个正整数的排列
本篇博文给大家介绍前N个正整数的排列求解的三种方式。第一种是暴力求解法;第二种则另外声明了一个长度为N的数组,并且将已经排列过的数字保存其中;第三种方式则采用了另外一种思路,即首先获取N个整数的升序排列,然后对其位置进行随机交换以达到前N个整数的随机排列的目的。首先我们来看看第一种方式,具体代码如下:
import java.util.Random; import org.junit.Test; public class App {
private int n = 100000;
@Test
public void testFirst() {
int[] arr = new int[n];
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = readInt(1, n + 1);
while (isExist(arr, i)) {
arr[i] = readInt(1, n + 1);
}
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("方法一消耗时长为:" + (end - start));
} private boolean isExist(int[] arr, int index) {
for (int i = 0; i < index; i++) {
if (arr[i] == arr[index]) {
return true;
}
}
return false;
} private int readInt(int i, int j) {
Random random = new Random();
int result = random.nextInt(j);
while (result < i) {
result = random.nextInt(j);
}
return result;
}
}
这里输出结果如下
方法一消耗时长为:38580
即当n为100000的时候,计算结果需要38.580s。该算法通过readInt(int i, int j)方法获取一个大于等于i并且小于等于j的整数,通过isExist(int[] arr, int index)方法判断数组中在索引为index之前的序列里是否已经存在了索引为index对应的值。该算法求解的思路即为从0开始对数组arr赋值,并且在每次获取一个随机数之后判断数组之前的部分中是否已经存在了该值,若存在了该值则继续获取,直至数组之前的部分中不存在该值。这种算法将产生大量的重复计算,主要来源在于判断数组之前的部分中是否存在该值和对于新的数组元素的获取两个部分。为了解决第一个问题,即判断数组之前部分中是否存在该值,我们采用了第二种算法,具体代码如下:
import java.util.Random; import org.junit.Test; public class App {
private int n = 100000; @Test
public void testSecond() {
int[] arr = new int[n];
long start = System.currentTimeMillis();
boolean[] used = new boolean[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = readInt(1, n + 1);
while (used[arr[i] - 1]) {
arr[i] = readInt(1, n + 1);
}
used[arr[i] - 1] = true;
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("方法二消耗时长为:" + (end - start));
} private int readInt(int i, int j) {
Random random = new Random();
int result = random.nextInt(j);
while (result < i) {
result = random.nextInt(j);
}
return result;
}
}
计算结果如下:
方法二消耗时长为:148
若将N改为1000000,计算结果为:1.648s,若将N改为10000000,计算结果为33.679s,可以看出,该算法相对于第一种算法有所改进,但是对于千万级数据量的处理消耗时长较长。第二种算法另外声明了一个数组used,该数组长度为N,这里将要求解的数据(长度为N的正整数的排列)与used数组的下标形成一种一一对应的关系,当要判断某个获取到的正整数是否已经存在时,只需要判断数组中对应下标的数据值是否为true,为true则表示已经存在。但是这里经过我们的分析也会发现,对于采用readInt(int i, int j)方法获取新数据时,若该数据非常靠后,那么获取的难度(循环的次数)将会大大增加,这里也会影响该算法的运行效率。为了避免这个问题,我们则可以采用第三种方法,该方法则使用了一个已知的事实,即结果数组中的数值我们是完全确定的,变化的只是该数值的顺序,因而,我们如果采用随机算法改变各个数值的位置,即可达到排列各个数值的目的。具体的算法如下:
import java.util.Random; import org.junit.Test; public class App {
private int n = 10000000; @Test
public void testThird() {
int[] arr = new int[n];
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = i + 1;
}
for (int i = 1; i < n; i++) {
swapReferences(arr, i, readInt(0, i));
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("方法三消耗时长为:" + (end - start));
} private void swapReferences(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
} private int readInt(int i, int j) {
Random random = new Random();
int result = random.nextInt(j);
while (result < i) {
result = random.nextInt(j);
}
return result;
}
}
运行结果如下:
方法三消耗时长为:2105
该方法通过readInt(int i, int j)方法每次获取数组中索引为0到索引为i的随机索引,将并且将数组中索引为i的数据与获取到的索引对应的数据位置替换,这样就可以达到全排列的目的。
使用三种方法求解前N个正整数的排列的更多相关文章
- 三种方法求解最大子区间和:DP、前缀和、分治
题目 洛谷:P1115 最大子段和 LeetCode:最大子序和 给出一个长度为 \(n\) 的序列 \(a\),选出其中连续且非空的一段使得这段和最大. 挺经典的一道题目,下面分别介绍 \(O(n) ...
- 数组k平移三种方法(java)
上代码,本文用了三种方法实现,时间复杂度不一样,空间复杂度都是o(1): public class ArrayKMove { /** * 问题:数组的向左k平移,k小于数组长度 * @param ar ...
- 【SQL】Oracle分页查询的三种方法
[SQL]Oracle分页查询的三种方法 采用伪列 rownum 查询前10条记录 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [sql] select * from t_user t whe ...
- Java中获取键盘输入值的三种方法
Java中获取键盘输入值的三种方法 Java程序开发过程中,需要从键盘获取输入值是常有的事,但Java它偏偏就没有像c语言给我们提供的scanf(),C++给我们提供的cin()获取键盘输入值 ...
- 【Cocos2d-x游戏开发】解决Cocos2d-x中文乱码的三种方法
众所周知,Cocos2d-x是一款不错的开源引擎,但是在Cocos2d-x中直接使用中文是无法正确显示的.比如下面的情况: 解决这个问题常用的有三种方法:1.通过转换为UTF-8编码来显示.2.使用i ...
- Eclipse插件安装的三种方法
转自:http://www.blogjava.net/tangzurui/archive/2008/06/30/211669.html 整理了一下格式. (前两种安装方式以多国语言包的安装为例) 1 ...
- Centos内核升级的三种方法
本文出自 “存储之厨” 博客,请务必保留此出处http://xiamachao.blog.51cto.com/10580956/1755354 在基于CentOS平台的工作过程中,难免有时需要升级或者 ...
- Struts2获取request三种方法
Struts2获取request三种方法 struts2里面有三种方法可以获取request,最好使用ServletRequestAware接口通过IOC机制注入Request对象. 在Actio ...
- MyEclipse6.5安装SVN插件的三种方法
MyEclipse6.5安装SVN插件的三种方法 方法一.如果可以上网可在线安装 1. 打开Myeclipse,在菜单栏中选择Help→Software Updates→Find and Instal ...
随机推荐
- Java filter中的chain
一.Filter Filter:用来拦截请求,处于客户端和被请求资源之间,是为了代码的复用性.Filter链,在web.xml中哪个先配置就先调用哪个 二.FilterChain(过滤链) 服务器会按 ...
- vue从入门到女装:从零开始搭建后台管理系统(一)安装框架
安装及运行都是基于node的,不会node的可以自行百度,网上教程很多,也不难 项目效果预览: demo1 demo2 源码下载 开始安装框架: vue ==>vue-cli安装 eleme ...
- springboot整合redis
springboot-整合redis springboot学习笔记-4 整合Druid数据源和使用@Cache简化redis配置 一.整合Druid数据源 Druid是一个关系型数据库连接池,是阿 ...
- MySQL select into
MYSQL不支持: Select * Into new_table_name from old_table_name; Create table new_table_name (Select * fr ...
- Python进阶之迭代器和生成器
可迭代对象 Python中任意的对象,只要它定义了可以返回一个迭代器的__iter__方法,或者定义了可以支持下标索引的__getitem__方法,那么它就是一个可迭代对象.简单来说,可迭代对象就是能 ...
- Python中import机制
Python语言中import的使用很简单,直接使用import module_name语句导入即可.这里我主要写一下"import"的本质. Python官方定义:Python ...
- 每周.NET前沿技术文章摘要(2017-06-21)
汇总国外.NET社区相关文章,覆盖.NET ,ASP.NET等内容: .NET .NET Core Magic: Develop on one OS, run on another 链接:https: ...
- Kotlin——最详细的数据类、密封类详解
在前面几个章节章节中,详细的讲解了Koltin中的接口类(Interface).枚举类(Enmu),还不甚了解的可以查看我的上一篇文章Kotlin--接口类.枚举类详解.当然,在Koltin中,除了接 ...
- Spring之DAO一
前面博客把bean.aop简单了解了一下,今天主要是了解Spring中DAO层,如果使用传统的JDBC时需要创建连接.打开.执行sql.关闭连接这一系列的步骤,Spring框架对JDBC进行了封装,我 ...
- String源码图
String StringBuffer StringBuilder 均为对字符数组的操作. 实现了不同的接口,导致不同的覆写. 实现了同样的接口,适应不同的场景.