哈希 — 康托展开

2024-04-29 17:38
文章标签 哈希 展开 康托

本文主要是介绍哈希 — 康托展开,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

http://blog.csdn.net/fuyukai/article/category/2898321/1  图论、次小生成树,差分约束,双连通

康托展开是一个全排列到一个自然数的双射,常用于构建哈希表时的空间压缩。 康托展开的实质是计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,因此是可逆的。

全排列: 1,2,3三个数的全排列: 
1,2,3 
1,3,2 
2,1,3 
2,3,1 
3,1,2 
3,2,1 
总共 3! = 6种。 
但是我们用一些数或数组来表示当前排列的顺序时,往往是用的 3^3 = 9 的存储空间,当不同的数数量较多的时候,空间浪费会非常大,所以,我们需要康托展开。

举例: 
3 5 7 4 1 2 9 6 8 展开为 98884。(实际为第98885个) 
因为X=2*8!+3*7!+4*6!+2*5!+0*4!+0*3!+2*2!+0*1!+0*0!=98884

思路: 
我们从上面例子的可以看出,第一个数是3,他后面有8个数,比3小的有2个,说明以三开头的第一个排列前面有2*8!个,类似的,5这个数字,之前的3*7!,所以可以打出代码:

int factor[]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320,362880};        //各数的阶乘……
int cantor(){int sum=0;for(int i=0;i<n;i++){int cnt=0;for(int j=i+1;j<n;j++)if(tmp[j]<tmp[i])      //tmp数组表示排列cnt++;sum+=cnt*factor[n-i-1];}return sum+1;
}

康托展开的逆运算 
康托展开是一个双射,那么,自然就存在逆运算,举个例子: 
如n=5,x=96时: 
首先用96-1得到95,说明x之前有95个排列.(将此数本身减去!) 
用95去除4! 得到3余23,说明有3个数比第1位小,所以第一位是4. 
用23去除3! 得到3余5,说明有3个数比第2位小,所以是4,但是4已出现过,因此是5. 
用5去除2!得到2余1,类似地,这一位是3. 
用1去除1!得到1余0,这一位是2. 
最后一位只能是1. 
所以这个数是45321. 
(来自维基百科)

代码如下:

void inv_cantor(int num)
{num--;memset(v,0,sizeof(v));for(int i=0;i<n;i++){int index=num/factor[n-i-1],j=1;for(j=1;j<=n;j++)if(!v[j]){if(!index)break;index--;}tmp[i]=j,v[j]=1;num%=factor[n-i-1];}
}

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http://www.chinasem.cn/article/946732

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