Add permutations and combinations (#2932)
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package com.thealgorithms.backtracking;
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import java.util.*;
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/**
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* Finds all permutations of given array
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* @author Alan Piao (https://github.com/cpiao3)
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*/
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public class Combination {
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private static int length;
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/**
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* Find all combinations of given array using backtracking
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* @param arr the array.
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* @param n length of combination
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* @param <T> the type of elements in the array.
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* @return a list of all combinations of length n. If n == 0, return null.
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*/
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public static <T> List<TreeSet<T>> combination(T[] arr, int n) {
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if (n == 0) {
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return null;
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}
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length = n;
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T[] array = arr.clone();
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Arrays.sort(array);
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List<TreeSet<T>> result = new LinkedList<>();
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backtracking(array, 0, new TreeSet<T>(), result);
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return result;
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}
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/**
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* Backtrack all possible combinations of a given array
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* @param arr the array.
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* @param index the starting index.
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* @param currSet set that tracks current combination
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* @param result the list contains all combination.
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* @param <T> the type of elements in the array.
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*/
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private static <T> void backtracking(T[] arr, int index, TreeSet<T> currSet, List<TreeSet<T>> result) {
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if (index + length - currSet.size() > arr.length) return;
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if (length - 1 == currSet.size()) {
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for (int i = index; i < arr.length; i++) {
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currSet.add(arr[i]);
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result.add((TreeSet<T>) currSet.clone());
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currSet.remove(arr[i]);
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}
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}
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for (int i = index; i < arr.length; i++) {
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currSet.add(arr[i]);
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backtracking(arr, i + 1, currSet, result);
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currSet.remove(arr[i]);
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}
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}
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}
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@ -0,0 +1,53 @@
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package com.thealgorithms.backtracking;
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import java.util.Arrays;
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import java.util.LinkedList;
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import java.util.List;
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/**
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* Finds all permutations of given array
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* @author Alan Piao (https://github.com/cpiao3)
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*/
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public class Permutation {
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/**
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* Find all permutations of given array using backtracking
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* @param arr the array.
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* @param <T> the type of elements in the array.
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* @return a list of all permutations.
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*/
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public static <T> List<T[]> permutation(T[] arr) {
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T[] array = arr.clone();
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List<T[]> result = new LinkedList<>();
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backtracking(array, 0, result);
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return result;
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}
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/**
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|
* Backtrack all possible orders of a given array
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* @param arr the array.
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* @param index the starting index.
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* @param result the list contains all permutations.
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|
* @param <T> the type of elements in the array.
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*/
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private static <T> void backtracking(T[] arr, int index, List<T[]> result) {
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if (index == arr.length) {
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result.add(arr.clone());
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}
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for (int i = index; i < arr.length; i++) {
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swap(index, i, arr);
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backtracking(arr, index + 1, result);
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swap(index, i, arr);
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}
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}
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/**
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* Swap two element for a given array
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* @param a first index
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* @param b second index
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* @param arr the array.
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* @param <T> the type of elements in the array.
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*/
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private static <T> void swap(int a, int b, T[] arr) {
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T temp = arr[a];
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arr[a] = arr[b];
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arr[b] = temp;
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}
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}
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@ -0,0 +1,33 @@
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package com.thealgorithms.backtracking;
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import org.junit.jupiter.api.Test;
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import java.util.Arrays;
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import java.util.List;
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import java.util.TreeSet;
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import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
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public class CombinationTest {
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@Test
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void testNoElement()
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{
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List<TreeSet<Integer>> result = Combination.combination(new Integer[]{1, 2}, 0);
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assertTrue(result == null);
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}
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@Test
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void testLengthOne()
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{
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List<TreeSet<Integer>> result = Combination.combination(new Integer[]{1, 2}, 1);
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assertTrue(result.get(0).iterator().next() == 1);
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assertTrue(result.get(1).iterator().next() == 2);
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}
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@Test
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void testLengthTwo()
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{
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List<TreeSet<Integer>> result = Combination.combination(new Integer[]{1, 2}, 2);
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Integer[] arr = result.get(0).toArray(new Integer[2]);
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assertTrue(arr[0] == 1);
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assertTrue(arr[1] == 2);
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}
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}
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@ -0,0 +1,32 @@
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package com.thealgorithms.backtracking;
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|
import org.junit.jupiter.api.Test;
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|
import java.util.Arrays;
|
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|
import java.util.List;
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|
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
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public class PermutationTest {
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@Test
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void testNoElement()
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{
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List<Integer []> result = Permutation.permutation(new Integer[]{});
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assertEquals(result.get(0).length, 0);
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}
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@Test
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|
void testSingleElement()
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|
{
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|
List<Integer []> result = Permutation.permutation(new Integer[]{1});
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|
assertEquals(result.get(0)[0], 1);
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|
}
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@Test
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|
void testMultipleElements()
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|
{
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|
List<Integer []> result = Permutation.permutation(new Integer[]{1, 2});
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||||||
|
assertTrue(Arrays.equals(result.get(0), new Integer[]{1,2}));
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||||||
|
assertTrue(Arrays.equals(result.get(1), new Integer[]{2,1}));
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}
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}
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