C语言实现全排列

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
// 检查一个整数是否是活动的
bool isActiveble(int *p, int * direct, int index, int n) {
int currentInteger = *(p + index);
int curentIntegerDirect = *(direct + index);
if( currentInteger == 1 ) {
return false;
}

if( index == 0 && curentIntegerDirect == 0 || index == n - 1 && curentIntegerDirect == 1 ) {
return false;
}

// 求currentInteger指向的数
int directedInteger = 0;
if( curentIntegerDirect == 0 ) {
directedInteger = *(p + index - 1);
} else {
directedInteger = *(p + index + 1);
}

if( directedInteger < currentInteger ) {
return true;
}
return false;
}

// 求当前集合数组中的最大活动整数的索引
int maxActivebleIntegerIndex(int *p, int *direct, int n) {
int index = -1;
bool activeble = false;
int i;
for(i = 0; i < n; i++) {
activeble = isActiveble(p, direct, i, n);
if(activeble == true) {
if(index == -1) {
index = i;
continue;
}

if(*(p + i) > *(p + index)) {
index = i;
}
}
}
return index;
}

// 交换maxActivebleInteger和其箭头所指向的与其相邻的整数
void exchangeAdjacentInteger(int *p, int *direct, int maxActivebleIntegerIndex) {
int curentIntegerDirect = *(direct + maxActivebleIntegerIndex);
int tempDirect = curentIntegerDirect;
int tempInteger = *(p + maxActivebleIntegerIndex);

// 交换数和数所对应的方向
if( curentIntegerDirect == 0 ) {
*(p + maxActivebleIntegerIndex) = *(p + maxActivebleIntegerIndex - 1);
*(p + maxActivebleIntegerIndex - 1) = tempInteger;
if(*(direct + maxActivebleIntegerIndex) != *(direct + maxActivebleIntegerIndex - 1)) {
if(*(direct + maxActivebleIntegerIndex) == 0) {
*(direct + maxActivebleIntegerIndex) = 1;
*(direct + maxActivebleIntegerIndex - 1) = 0;
} else {
*(direct + maxActivebleIntegerIndex) = 0;
*(direct + maxActivebleIntegerIndex - 1) = 1;
}
}
} else {
*(p + maxActivebleIntegerIndex) = *(p + maxActivebleIntegerIndex + 1);
*(p + maxActivebleIntegerIndex + 1) = tempInteger;
if(*(direct + maxActivebleIntegerIndex) != *(direct + maxActivebleIntegerIndex + 1)) {
if(*(direct + maxActivebleIntegerIndex) == 0) {
*(direct + maxActivebleIntegerIndex) = 1;
*(direct + maxActivebleIntegerIndex + 1) = 0;
} else {
*(direct + maxActivebleIntegerIndex) = 0;
*(direct + maxActivebleIntegerIndex + 1) = 1;
}
}
}
}

// 交换所有大于当前最大活动整数的数所对应的方向
void exchangeDirects(int *p, int *direct, int maxActivebleInteger, int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; i++) {
if(*(p + i) > maxActivebleInteger) {
if(*(direct + i) == 0) {
*(direct + i) = 1;
} else {
*(direct + i) = 0;
}
}
}
}

// 输出集合数组的当前排列
void printCurrentArrange(int *p, int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ",*(p + i));
}
printf("\n");
}

int main() {
// 定义并输入一个正整数n
int n = 0;
printf("请输入n值: ");
scanf("%d",&n);
if(n <= 1) {
if(n == 1) {
printf("%d\n",n);
}
exit(0);
}

// 为数列和方向数组分配地址
int *p = (int *) malloc (sizeof(int) * n);
int *direct = (int *) malloc (sizeof(int) * n);

// 初始化集合数组和方向数组
int i;
for(i = 0; i < n; i++) {
*(p + i) = i + 1;
*(direct + i) = 0;
}

// 最大活动整数的索引
int index = n - 1;
// 最大活动整数
int maxActivebleInteger = *(p + index);
printCurrentArrange(p, n);
while(index != -1) {
// 交换最大活动整数和其箭头所指向的与其相邻的整数
exchangeAdjacentInteger(p, direct, index);
// 交换所有满足p > m的整数p的方向
exchangeDirects(p, direct, maxActivebleInteger, n);
// 打印当前排列
printCurrentArrange(p, n);
// 求出最大的活动整数
index = maxActivebleIntegerIndex(p, direct, n);
maxActivebleInteger = *(p + index);
}
return 0;
}