特定の文字セットとレイヤー数に基づいて、繰り返されず、隣接する同一の文字を繰り返さない順列の組み合わせを生成する方法は？

文字セットとレイヤー：ユニークな順列を効率的に生成します

この記事では、特定の文字セットとレイヤー数に基づいて、複製や連続した同一の文字なしで順列の組み合わせを生成する方法について説明します。たとえば、キャラクターセット{a、b}、3層の順列の組み合わせには、AAB、ABA、ABB、BAA、BAB、BBAなどを含む必要がありますが、AAA、BBB、その他の連続した繰り返し文字は含まれません。これには、強体を処理し、文字の継続的な複製を避けるためのアルゴリズムが必要です。

コアの課題は、さまざまな文字セットとレイヤーに適応できるアルゴリズムを設計し、基準を満たす順列を効率的に生成することです。この記事では、デジタル交換方法とバックトラッキング方法の2つの方法を紹介します。

方法1：デジタル交換方法

この方法では、順列の組み合わせをM桁数として扱います（Mは文字セットサイズです）。たとえば、文字セット{a、b}はバイナリ番号に対応します。 00はAAを表し、01はABを表します。すべてのM-digit番号を通過して文字を置き換えることにより、可能なすべての組み合わせを取得できます。連続した同一の文字を回避するには、すべてのビットが同じである数値など、特定のM桁数を除外する必要があります。

Pythonコードの例：

 def solve_digit（arr、m、aopt_all_same = false）：
    res、cur = []、[''] * m
    n = len（arr）
    all_same_num = 0
    _ in range（m）：
        all_same_num = all_same_num * n 1
    範囲のdの場合（n ** m）：
        lowt_all_sameまたはd％all_same_num！= 0の場合：
            範囲のIの場合（m -1、-1、-1）：
                cur [i] = arr [d％n]
                d // = n
            res.append（ ''。参加（cur））
    RESを返します

print（solve_digit（ 'ab'、2））＃['ab'、 'ba']]
print（solve_digit（ 'ab'、2、true））＃['aa'、 'ab'、 'ba'、 'bb']]
print（solve_digit（ 'ab'、3））＃['aab'、 'aba'、 'abb'、 'baa'、 'bab'、 'bba']]
print（solve_digit（ 'abc'、2））＃['ab'、 'ac'、 'ba'、 'bc'、 'ca'、 'cb']]

方法2：バックトラッキング方法

BackTraceは、すべての可能な組み合わせを試すことで結果を見つける再帰アルゴリズムです。各ステップで現在の組み合わせに文字を追加し、再帰的に長い組み合わせを生成します。同時に、条件を満たしていない組み合わせを避けるために、以前の文字が同じかどうかを追跡する必要があります。

Pythonコードの例：

 def solve_backTracking（arr、m、aopt_all_same = false）：
    res、cur = []、[''] * m

    def dfs（i、同じ）：
        i == mの場合：
            同じ場合：
                res.append（ ''。参加（cur））
            戻る
        arrの場合：
            cur [i] = a
            dfs（i 1、同じおよびa == cur [i -1]）

    arrの場合：
        cur [0] = a
        dfs（1、aksold olaw_all_sameではない）

    RESを返します

print（solve_backtracking（ 'ab'、2））＃['ab'、 'ba']
print（solve_backtracking（ 'ab'、2、true））＃['aa'、 'ab'、 'ba'、 'bb']]
print（solve_backtracking（ 'ab'、3））＃['aab'、 'aba'、 'abb'、 'baa'、 'bab'、 'bba']]
print（solve_backTracking（ 'abc'、2））＃['ab'、 'ac'、 'ba'、 'bc'、 'ca'、 'cb']]

どちらの方法でも問題を解決できます。デジタル交換方法はより効率的であり、バックトラッキング方法は理解しやすいです。選択する方法は、特定のアプリケーションシナリオと個人的な好みに依存します。

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