Java经典算法集--图论

算法程序题：

    该公司笔试题就1个，要求在10分钟内作完。

    题目如下：用1、2、2、3、4、5这六个数字，用java写一个main函数，打印出所有不同的排列，如：512234、412345等，要求："4"不能在第三位，"3"与"5"不能相连。



static int[] bits = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
sort("", bits);
}

private static void sort(String prefix, int[] a) {
if (a.length == 1) {
System.out.println(prefix + a[0]);
}

for (int i = 0; i < a.length; i++) {
sort(prefix + a[i], copy(a, i));
}
}

private static int[] copy(int[] a,int index){
int[] b = new int[a.length-1];
System.arraycopy(a, 0, b, 0, index);
System.arraycopy(a, index+1, b, index, a.length-index-1);
return b;
}


**********************************************************************

  基本思路：
1 把问题归结为图结构的遍历问题。实际上6个数字就是六个结点，把六个结点连接成无向连通图，对于每一个结点求这个图形的遍历路径，所有结点的遍历路径就是最后对这6个数字的排列组合结果集。
2 显然这个结果集还未达到题目的要求。从以下几个方面考虑：
  1. 3，5不能相连：实际要求这个连通图的结点3，5之间不能连通, 可在构造图结构时就满足改条件，然后再遍历图。
  2. 不能有重复: 考虑到有两个2，明显会存在重复结果，可以把结果集放在TreeSet中过滤重复结果
  3. 4不能在第三位: 仍旧在结果集中去除满足此条件的结果。

采用二维数组定义图结构，最后的代码是：

import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class TestQuestion {

private String[] b = new String[]{"1", "2", "2", "3", "4", "5"};
private int n = b.length;
private boolean[] visited = new boolean[n];
private int[][] a = new int[n][n];
private String result = "";
private TreeSet set = new TreeSet();

public static void main(String[] args) {
new TestQuestion().start();
}

private void start() {

// Initial the map a[][]
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (i == j) {
a[i][j] = 0;
} else {
    a[i][j] = 1;
}
}
}

// 3 and 5 can not be the neighbor.
a[3][5] = 0;
a[5][3] = 0;

// Begin to depth　search.
for (int i = 0; i < n; i++) {
    this.depthFirstSearch(i);
}

// Print result treeset.
Iterator it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
String string = (String) it.next();
// "4" can not be the third position.
if (string.indexOf("4") != 2) {
System.out.println(string);
}
}
}

private void depthFirstSearch(int startIndex) {
visited[startIndex] = true;
result = result + b[startIndex];
if (result.length() == n) {
// Filt the duplicate value.
set.add(result);
}
for(int j = 0; j < n; j++) {
if (a[startIndex][j] == 1 && visited[j] == false) {
depthFirstSearch(j);
} else {
continue;
}
}

// restore the result value and visited value after listing a node.
    result = result.substring(0, result.length() -1);
    visited[startIndex] = false;
}
}