字符串操作算法来查找大于原始字符串的字符串

Question

我很少有像'hefg','dhck','dkhc','lmno' 这样的单词（字符串），它们将通过交换部分或全部字符转换为新单词，这样新单词在字典上大于原始单词，而且新单词也是最少的大于原词的词。 例如'dhck' 应该输出 'dhkc' 而不是 'kdhc','dchk' 或任何其他。

我有这些输入

hefg
dhck
dkhc
fedcbabcd

应该输出哪个

hegf
dhkc
hcdk
fedcbabdc

我已经尝试在 python 中使用此代码，它适用于除'dkhc' 和'fedcbabcd' 之外的所有代码。 我发现'fedcbabcd' 的第一个字符是最大值，所以它没有被交换。并且 我得到"ValueError: min() arg is an empty sequence"

我如何修改算法来修复这些情况？

list1=['d','k','h','c']
list2=[]
maxVal=list1.index(max(list1))
for i in range(maxVal):
    temp=list1[maxVal]
    list1[maxVal]=list1[i-1]
    list1[i-1]=temp
    list2.append(''.join(list1))
print(min(list2))

Answer 1

你可以试试这样的：

• 逆序迭代字符串中的字符
• 跟踪您已经看过的角色，以及您在哪里看到的
• 如果您看到的字符大于当前字符，请将其换成最小的较大字符
• 对该位置之后的所有字符进行排序以获得最小字符串

示例代码：

def next_word(word):
    word = list(word)
    seen = {}
    for i in range(len(word)-1, -1, -1):
        if any(x > word[i] for x in seen):
            x = min(x for x in seen if x > word[i])
            word[i], word[seen[x]] = word[seen[x]], word[i]
            return ''.join(word[:i+1] + sorted(word[i+1:]))
        if word[i] not in seen:
            seen[word[i]] = i

for word in ["hefg", "dhck", "dkhc", "fedcbabcd"]:
    print(word, next_word(word))

结果：

hefg hegf
dhck dhkc
dkhc hcdk
fedcbabcd fedcbabdc

Answer 2

在一般情况下，最大字符及其位置不会影响算法。例如，对于'fedcbabcd'，您可以在字符串的开头添加a 或z，这不会改变您需要交换最后两个字母的事实。

考虑输入'dgfecba'。在这里，输出是'eabcdfg'。为什么？请注意，最后六个字母是按降序排列的，因此通过更改那里的任何内容，您会得到一个较小的字典字符串，这是不好的。因此，您需要替换初始的'd'。我们应该用什么来代替它？我们想要大于'd'，但尽可能小，所以'e'。剩下的六个字母呢？同样，我们想要一个尽可能小的字符串，因此我们按字典顺序对字母进行排序：'eabcdfg'。

所以算法是：

• 从字符串的后面开始（右端）；
• 在符号不断增加的同时向左走；
• 让i成为s[i] < s[i + 1]的最右边位置；在我们的例子中，这是i = 0;
• 保持位置 0、1、...、i - 1 上的符号保持不变；
• 找到i+1 ... n-1中包含大于s[i]的最小符号的位置；打电话给这个职位j；在我们的例子中，j = 3;
• 交换s[i]和s[j]；在我们的例子中，我们获得'egfdcba';
• 反转字符串s[i+1] ... s[n-1]；在我们的例子中，我们获得了'eabcdfg'。

Answer 3

我们可以将您的问题改写为finding the next lexicographical permutation of a string。

上述链接中的算法描述如下：

1) 找到最长的非递增后缀

2) 左边的数字 后缀是我们的支点

3) 找到枢轴的最右边的继任者 后缀

4) 交换后继者和枢轴

5) 后缀颠倒

上面的算法特别有趣，因为它是O(n)。

代码

def next_lexicographical(word):
    word = list(word)

    # Find the pivot and the successor
    pivot = next(i for i in range(len(word) - 2, -1, -1) if word[i] < word[i+1])
    successor = next(i for i in range(len(word) - 1, pivot, -1) if word[i] > word[pivot])

    # Swap the pivot and the successor
    word[pivot], word[successor] = word[successor], word[pivot]

    # Reverse the suffix
    word[pivot+1:] = word[-1:pivot:-1]

    # Reform the word and return it
    return ''.join(word)

如果单词已经是最后一个字典排列，上述算法将引发StopIteration 异常。

示例

words = [
    'hefg',
    'dhck',
    'dkhc',
    'fedcbabcd'
]

for word in words:
    print(next_lexicographical(word))

输出

hegf
dhkc
hcdk
fedcbabdc