使用者輸入數字的 Go 語言切片排列程式

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切片是從陣列、列表或資料結構中提取的一部分資料。排列是指以特定順序重新排列元素。這裡切片排列意味著生成使用者輸入數字的所有可能的排列。在本文中，我們將探討如何在 Go 語言中使用兩種方法（遞迴方法和迭代方法）執行使用者輸入數字的切片排列，以生成給定切片的所有可能的排列。

解釋

遞迴：我們的第一個技巧是 generatePermutationsRecursive() 函式。它從簡單開始，處理少量數字，就像熱身一樣。然後它會加強，像巫師編織咒語一樣玩弄數字的順序。結果是什麼？一袋裝滿獨特數字序列。

迭代：接下來是 generatePermutationsIterative 函式，它與一個保持事物井井有條的棧一起使用。就像精心編排的舞蹈一樣，數字優雅地交換位置。此例程會生成一系列不同的排列，展示排列的魔力。

演算法

• 如果輸入切片的長度為 0，則返回一個空的二維切片。建立一個空的二維切片來儲存排列。

• 使用與輸入切片相同長度的棧進行初始化，並將棧中的所有值設定為 0。將迭代變數 i 設定為 0。當 i 小於輸入切片的長度時，重複步驟 6-13。

• 如果 stack[i] 的值為小於 i，則繼續執行步驟 7。否則，將 stack[i] 設定為 0，將 i 加 1，然後返回步驟 5。如果 i 為偶數，則將輸入切片的第一個元素與索引 i 處的元素交換。否則，將索引 stack[i] 處的元素與索引 i 處的元素交換。

• 將當前輸入切片的副本追加到排列切片。將 stack[i] 的值加 1。將其重置為 0。返回步驟 5。

• 迴圈結束後，返回包含所有生成的排列的排列切片。

語法

func generatePermutationsRecursive(numbers []int) [][]int

此語法表示一個函式，該函式接受整數切片 numbers 作為輸入。它實現遞迴方法來生成排列，並返回一個包含輸入切片所有可能排列的二維整數切片 [][]int。

func generatePermutationsIterative(numbers []int) [][]int

此語法定義一個函式，該函式以整數切片 numbers 作為輸入。它應用迭代演算法來生成排列，並返回一個包含輸入切片所有可能排列的二維整數切片 [][]int。

示例

在此示例中，我們使用遞迴方法在 Go 語言中執行使用者輸入數字的切片排列。讓我們考慮數字的輸入切片：[1, 2, 3]。使用 generatePermutationsRecursive 函式，我們遞迴生成輸入數字的所有可能排列。在此示例中，我們從初始切片 [1, 2, 3] 開始。該函式執行交換並探索所有可能的組合以生成排列。輸出是一個包含所有排列的二維切片：[[1 2 3] [1 3 2] [2 1 3] [2 3 1] [3 2 1] [3 1 2]]。

package main

import "fmt"

func generatePermutationsRecursive(numbers []int) [][]int {
	if len(numbers) == 0 {
		return [][]int{}
	}

	if len(numbers) == 1 {
		return [][]int{{numbers[0]}}
	}

	permutations := [][]int{}

	for i, num := range numbers {
		remaining := make([]int, len(numbers)-1)
		copy(remaining[:i], numbers[:i])
		copy(remaining[i:], numbers[i+1:])

		subPermutations := generatePermutationsRecursive(remaining)

		for _, p := range subPermutations {
			permutations = append(permutations, append([]int{num}, p...))
		}
	}

	return permutations
}

func main() {
	numbers := []int{1, 2, 3}
	permutations := generatePermutationsRecursive(numbers)
	fmt.Println("Permutations:", permutations)
}

輸出

Permutations: [[1 2 3] [1 3 2] [2 1 3] [2 3 1] [3 1 2] [3 2 1]]

示例

在此示例中，我們有一個數字切片 [1, 2, 3]，並且使用 generatePermutationsIterative() 函式，我們首先檢查基本情況：如果輸入切片為空，則返回一個空切片。否則，我們將初始數字切片初始化為排列切片。我們還建立一個棧來跟蹤索引。

package main

import "fmt"

func generatePermutationsIterative(numbers []int) [][]int {
	n := len(numbers)

	if n == 0 {
		return [][]int{}
	}

	permutations := [][]int{numbers}

	stack := make([]int, n)
	for i := range stack {
		stack[i] = 0
	}

	i := 0
	for i < n {
		if stack[i] < i {
			if i%2 == 0 {
				numbers[0], numbers[i] = numbers[i], numbers[0]
			} else {
				numbers[stack[i]], numbers[i] = numbers[i], numbers[stack[i]]
			}

			permutations = append(permutations, append([]int(nil), numbers...))
			stack[i]++
			i = 0
		} else {
			stack[i] = 0
			i++
		}
	}

	return permutations
}

func main() {
	numbers := []int{1, 2, 3}
	permutations := generatePermutationsIterative(numbers)
	fmt.Println("Permutations:", permutations)
}

輸出

Permutations: [[3 2 1] [2 1 3] [3 1 2] [1 3 2] [2 3 1] [3 2 1]]

現實生活中的應用

定製氛圍

不同的座位安排會影響活動的氛圍。您可以使用排列來建立具有不同動態的桌子——將外向的人與內向的人混合在一起，將專業人士與新手混合在一起，或者將來自不同文化背景的客人混合在一起。這種周到的計劃增強了整體氛圍。

處理動態的賓客名單

活動通常會涉及出席人數的最後一刻變化。如果添加了新賓客或一些賓客取消，則可以使用排列程式快速生成新的座位安排。這種靈活性確保座位安排保持平衡和包容。

結論

在本文中，我們研究瞭如何在 Go 語言中執行使用者輸入數字的切片排列，我們將使用遞迴和迭代方法，遞迴方法透過遞迴刪除元素並將它們與生成的排列組合來生成排列。迭代方法使用一個棧並交換元素以生成所有可能的排列。這些方法提供了生成排列的有效方法，支援各種應用，例如組合問題、演算法最佳化（例如組合問題）、基於排列的演算法等等。