用任意语言实现函数permutation(n, m)。要求: a. 对于整数m,当0<m<=n!,返回一个1至n的排列 b. 对于同一n,不同的m,返回不同的排列 c. 空间复杂度和时间复杂度均不超过O(n) 例如:m为1至6分别调用permutation(3, m)6次,所有返回结果组成(1,2,3)的全排列。

时间: 2024-02-25 09:53:33 浏览: 181
以下是Python的实现方式: ``` import math def permutation(n, m): nums = [i+1 for i in range(n)] res = [] for i in range(n): idx = math.floor((m-1)/math.factorial(n-1-i)) m -= idx*math.factorial(n-1-i) res.append(nums[idx]) nums.pop(idx) return res ``` 我们先将1至n的数存入一个列表中。接着,对于每一个位置i,我们计算出当前数字的索引idx。具体来说,我们将m减去1,然后将它除以(n-1-i)的阶乘,得到的商就是当前数字的索引idx。我们将该数字添加到结果列表res中,并从nums列表中移除。最后返回res即可。 需要注意的是,我们将m减去1是为了保证当m等于n!时,idx为0,因为我们的索引是从0开始的。此外,我们使用了math库中的阶乘函数math.factorial(),其时间复杂度为O(n)。因此,整个算法的时间复杂度和空间复杂度都不超过O(n)。
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用任意语言实现函数permutation(n, m)。要求: a. 对于整数m,当0<m<=n!,返回一个1至n的排列 b. 对于同一n,不同的m,返回不同的排列 c. 空间复杂度和时间复杂度均不超过O(n)

以下是 Python 语言实现的函数 `permutation(n, m)`: ``` def permutation(n, m): nums = list(range(1, n+1)) res = [] factorial = 1 for i in range(1, n+1): factorial *= i m -= 1 while n > 0: factorial //= n index = m // factorial res.append(nums.pop(index)) m %= factorial n -= 1 return res ``` 该函数的实现思路是利用阶乘的性质,将 m 转换为 n 个数字的排列中第几个排列,然后通过不断地计算余数和商来得到每个位置对应的数字。 具体地,我们设要求的排列为 $p_1, p_2, ..., p_n$,则第 $i$ 个位置可以选择的数字为 $1,2,...,n$ 中没有被选过的数字中第 $i$ 大的数字,设第 $i$ 个位置选的数字为 $x_i$,则可以得到如下的式子: $$m = (x_1 - 1) \times (n-1)! + (x_2 - 1) \times (n-2)! + ... + (x_n - 1) \times 0!$$ 上述式子中每一项都是该位置选择的数字对总方案数的贡献,因为前面的位置已经选定了对应的数字,所以剩下的数字中第 $i$ 大的数字的排名为 $x_i$。 我们可以通过不断地计算 $m$ 对 $(n-1)!$ 的商和余数来得到每个位置选的数字。具体地,我们从 $n$ 到 $1$ 遍历每个位置,每次计算出当前位置选的数字在剩下的数字中的排名,然后将该数字从剩下的数字中删除。最后返回得到的排列即可。 该算法的时间复杂度为 $O(n)$,空间复杂度也为 $O(n)$。

用任意语言实现函数permutation(n, m)。要求: a. 对于整数m,当0<m<=n!,返回一个1至n的排列 b. 对于同一n,不同的m,返回不同的排列 c. 空间复杂度和时间复杂度均不超过O(n)

以下是 Python 代码实现,使用了康托展开和康托展开的逆运算: ```python def permutation(n, m): # 阶乘 fact = 1 for i in range(2, n+1): fact *= i if m <= 0 or m > fact: return None # 康托展开 m -= 1 # 将 m 转化为从 0 开始的下标 nums = list(range(1, n+1)) res = [] for i in range(n-1, -1, -1): fact //= (i+1) index = m // fact m %= fact res.append(nums[index]) nums.pop(index) return res ``` 使用时,调用`permutation(n, m)`即可获取一个 1 到 n 的排列,其中 m 表示不同的排列。 解释一下函数的实现: 1. 首先计算 n 的阶乘,用于判断 m 是否在合法范围内。 2. 将 m 转化为从 0 开始的下标,方便后续计算。 3. 对于每个数字,计算它在当前剩余数字中的下标,使用康托展开公式计算出它的实际值,并将其从剩余数字中删除。重复该过程即可得到所有数字。 该算法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(n)。
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   There is an empty matrix M of size n×m . Zhongkao examination is over, and Daniel would like to do some puzzle games. He is going to fill in the matrix M using permutations of length m . That is, each row of M must be a permutation of length m† . Define the value of the i -th column in M as vi=MEX(M1,i,M2,i,…,Mn,i)‡ . Since Daniel likes diversity, the beauty of M is s=MEX(v1,v2,⋯,vm) . You have to help Daniel fill in the matrix M and maximize its beauty. † A permutation of length m is an array consisting of m distinct integers from 0 to m−1 in arbitrary order. For example, [1,2,0,4,3] is a permutation, but [0,1,1] is not a permutation (1 appears twice in the array), and [0,1,3] is also not a permutation (m−1=2 but there is 3 in the array). ‡ The MEX of an array is the smallest non-negative integer that does not belong to the array. For example, MEX(2,2,1)=0 because 0 does not belong to the array, and MEX(0,3,1,2)=4 because 0 , 1 , 2 and 3 appear in the array, but 4 does not. DeepL 翻译    有一个大小为 n×m 的空矩阵 M 。 中考结束了,丹尼尔想做一些益智游戏。他打算用长度为 m 的排列填充矩阵 M 。也就是说, M 的每一行都必须是长度为 m† 的排列。 将 M 中 i /th列的值定义为 vi=MEX(M1,i,M2,i,…,Mn,i)‡ 。因为丹尼尔喜欢多样性,所以 M 的美是 s=MEX(v1,v2,⋯,vm) 。 你必须帮助丹尼尔填入矩阵 M ,并最大化它的美感。 † 长度为 m 的排列是由 m 个不同的整数组成的数组,这些整数从 0 到 m−1 按任意顺序排列。例如, [1,2,0,4,3] 是一个排列,但 [0,1,1] 不是一个排列( 1 在数组中出现了两次), [0,1,3] 也不是一个排列( m−1=2 ,但数组中有 3 )。 ‡ 数组的 MEX 是不属于数组的最小非负整数。例如, MEX(2,2,1)=0 是因为 0 不属于数组,而 MEX(0,3,1,2)=4 是因为 0 、 1 、 2 和 3 出现在数组中,但 4 不属于数组。    Input The first line of input contains a single integer t (1≤t≤1000 ) — the number of test cases. The description of test cases follows. The only line of each test case contains two integers n and m (1≤n,m≤2⋅105 ) — the size of the matrix. It is guaranteed that the sum of n⋅m over all test cases does not exceed 2⋅105 . DeepL 翻译    输入 输入的第一行包含一个整数 t ( 1≤t≤1000 ) - 测试用例的数量。测试用例说明如下。 每个测试用例的唯一一行包含两个整数 n 和 m ( 1≤n,m≤2⋅105 ) - 矩阵的大小。 保证所有测试用例

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