Desafio:

Saída de todas as permutações distintas de uma lista potencialmente longa de números inteiros positivos. Você pode supor que o vetor tenha menos de 1.000 números ao testar, mas em teoria o processo deve funcionar para qualquer vetor com mais de um número, independentemente do tamanho.

Restrições:

• Você deve restringir o uso da memória a O (n ^ 2) , onde n é o número de elementos no vetor de entrada. Você não pode ter O (n!) . Isso significa que você não pode armazenar todas as permutações na memória.
• Você deve restringir a complexidade do tempo a O (tamanho do resultado * n) . Se todos os números forem iguais, então será O (n) e, se todos forem distintos, será O (n! * N) . Isso significa que você não pode criar uma permutação e compará-la com todas as outras permutações para garantir a distinção (isso seria O (n! ^ 2 * n) ).
• Medidas empíricas para mostrar que as restrições de tempo e memória são atendidas são aceitas.
• Você deve realmente imprimir / imprimir as permutações (já que é impossível armazená-las).

Se você executar o programa por tempo suficiente, todas as permutações deverão ser produzidas (em teoria)!

Permutações distintas:

A lista [1, 1, 2] possui três permutações, e não seis: [1, 1, 2] , [1, 2, 1] e [2, 1, 1] . Você pode escolher a ordem da saída.

Casos de teste gerenciáveis:

Input: 
[1, 2, 1]
Output:
[1, 1, 2]
[1, 2, 1]
[2, 1, 1] 

Input:
[1, 2, 3, 2]
Output:
[1, 2, 2, 3]
[1, 2, 3, 2]
[1, 3, 2, 2]
[2, 1, 2, 3]
[2, 1, 3, 2]
[2, 2, 1, 3]
[2, 2, 3, 1]
[2, 3, 1, 2]
[2, 3, 2, 1]
[3, 1, 2, 2]
[3, 2, 1, 2]
[3, 2, 2, 1]

Input:
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
Output:
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

Caso de teste maior:

É impossível produzir todas as permutações para este, mas deveria funcionar em teoria se você desse tempo suficiente (mas não memória ilimitada).

Input:
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328, 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 339, 340, 341, 342, 343, 344, 345, 346, 347, 348, 349, 350, 351, 352, 353, 354, 355, 356, 357, 358, 359, 360, 361, 362, 363, 364, 365, 366, 367, 368, 369, 370, 371, 372, 373, 374, 375, 376, 377, 378, 379, 380, 381, 382, 383, 384, 385, 386, 387, 388, 389, 390, 391, 392, 393, 394, 395, 396, 397, 398, 399, 400, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552, 553, 554, 555, 556, 557, 558, 559, 560, 561, 562, 563, 564, 565, 566, 567, 568, 569, 570, 571, 572, 573, 574, 575, 576, 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, 600, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669, 670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677, 678, 679, 680, 681, 682, 683, 684, 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774, 775, 776, 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790, 791, 792, 793, 794, 795, 796, 797, 798, 799, 800, 801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824, 825, 826, 827, 828, 829, 830, 831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847, 848, 849, 850, 851, 852, 853, 854, 855, 856, 857, 858, 859, 860, 861, 862, 863, 864, 865, 866, 867, 868, 869, 870, 871, 872, 873, 874, 875, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887, 888, 889, 890, 891, 892, 893, 894, 895, 896, 897, 898, 899, 900]

Você deve explicar como sabe que todas as permutações são distintas e que todas as permutações serão impressas, eventualmente.

Isso é código-golfe, então o código mais curto em bytes vence.

JavaScript (ES6), 177 169 bytes

a=>{s=''+a
do{console.log(a)
k=a.findIndex((e,i)=>a[i-1]>e)
if(~k)t=a[k],a[k]=a[l=a.findIndex(e=>e>t)],a[l]=t,a=a.map((e,i)=>i<k?a[k+~i]:e)
else a.reverse()}while(a!=s)}

Usa o conhecido algoritmo de geração de permutação lexicográfica, que acredito ter memória O (len (matriz)) e tempo O (len (matriz) * len (saída)). (Observe que os elementos da matriz são considerados em ordem inversa, de modo que, por exemplo, 2, 2, 1, 1serão enumerados para 2, 1, 2, 1; 1, 2, 2, 1etc.

Python 3 com sympy , (50?) 81 bytes

lambda a:[print(v)for v in sympy.iterables.multiset_permutations(a)]
import sympy

Experimente online!

50 bytes se uma função do gerador for aceitável:

import sympy
sympy.iterables.multiset_permutations

A implementação é de código aberto e atualmente disponível no hub git , no momento da gravação, a função está na linha 983 .

Eu acho que sim, mas deixe-me saber se não, cumprir os limites assintóticos.

Python 2, (411?) 439 bytes

Uma versão em golf (também ignorando os casos que não é necessário abordar) no Python 2 (ainda usando o built-in itertools.permutations function) chega a 439 bytes ou 411 sem nenhum padrão adicional para imprimir em vez de gerar (the for v in h(input()):print v):

from itertools import*
def h(a,z=-1,g=1):
 x=[v for v in[g,[[v,a.count(v)]for v in set(a)]][g==1]if 0<v[1]];S=sum([v[1]for v in x])
 if x==x[:1]:k,v=x[0];yield[k for i in range([[0,z][z<=v],v][z<1])]
 elif all(v<2for k,v in x):
    for p in permutations([v[0]for v in x],[z,None][z<0]):yield list(p)
 else:
    z=[S,z][z>-1];i=0
    for k,v in x:
     x[i][1]-=1
     for j in h([],z-1,x):
        if j:yield[k]+j
     x[i][1]+=1;i+=1
for v in h(input()):print v

(nota: isso usa o golfe Python 2 de guias e espaços alternativos para recuos)

C ++ (gcc) , 203 bytes

Aparentemente, o C ++ tem isso como uma função interna ...

#import<bits/stdc++.h>
using namespace std;main(){vector<int>v;int x;while(cin>>x)v.push_back(x);sort(v.begin(),v.end());do{for(int y:v)cout<<y<<' ';puts("");}while(next_permutation(v.begin(),v.end()));}

Experimente online!

Código não utilizado: link TIO.

Isso usa O(n)memória (garantida por std::vector) e tempo de execução ideal.

Algumas otimizações no código:

• Use em importvez de include(extensão obsoleta do G ++)
• Use bits/stdc++.h(o cabeçalho pré-compilado contém todos os outros cabeçalhos) em vez de vários cabeçalhos necessários. Geralmente, isso torna o tempo de compilação mais lento.
• using namespace stdque é conhecido por ser uma má idéia .
• Use em puts("")vez de cout<<'\n'escrever uma nova linha. Isso é normal para o programa C, mas me parece estranho. Então, acho que isso deve ser mencionado.
• mainO valor de retorno ( int) pode ser omitido.

Caso contrário (além da exclusão de espaço em branco), é da mesma maneira que costumo programar em C ++.

Algumas otimizações possíveis: (não sei se isso é permitido por padrão):

• Digite o tamanho da matriz antes de inserir elementos. Isso permitirá uma matriz de tamanho dinâmico, economizando 30 bytes no geral .
• Não separe as saídas com separadores. Então, a saída vai gostar 1 1 2 3 1 1 3 2 1 2 1 3 1 2 3 1 1 3 1 2 1 3 2 1 2 1 1 3 2 1 3 1 2 3 1 1 3 1 1 2 3 1 2 1 3 2 1 1de 1 2 1 3. Isso permite salvar mais 9 bytes.
• Enquanto em C é permitido omitir cabeçalhos, não sei se existe uma maneira mais curta de usar essas funções sem #importos cabeçalhos em C ++ ou um nome mais curto.

Scala (48 bytes)

def%(i:Seq[Int])=i.permutations.foreach(println)

Experimente online

permutations retorna um iterador sobre permutações distintas.

JavaScript (Node.js) , 137 128 123 bytes

s=>f(x=c=[],s.map(g=i=>g[i]=-~g[i]));f=i=>Object.keys(g).map(i=>g(i,--g[i]||delete g[i],f(x[c++]=i),c--))<1&&console.log(x)

Experimente online!

s=>
    f(
        x=c=[],
        s.map(g=i=>g[i]=-~g[i]) // O(n) if all same, <=O(n^2) if different
    )
;
f=i=>
    Object.keys(g).map( // for(i in g) breaks when other items get removed
        i=>g(
            i,
            --g[i]||delete g[i], // O(left possible numbers)<O(child situations)
            f(x[c++]=i),
            c--
        )
    )<1
&&
    console.log(x)

APL (NARS), 156 caracteres, 312 bytes

r←d F w;i;k;a;m;j;v
r←w⋄→0×⍳1≥k←↑⍴w⋄a←⍳k⋄j←i←1⋄r←⍬⋄→C
A: m←i⊃w⋄→B×⍳(i≠1)∧j=m
   v←m,¨(d,m)∇w[a∼i]
   →H×⍳0=↑⍴v⋄⎕←∊d,v
H: j←m
B: i+←1
C: →A×⍳i≤k

G←{⍬F⍵[⍋⍵]}

Eles, F e G seriam 2 funções para usar juntos ... G primeiro ordena o array que aplica ao array ordenado a função F e escreve permutações usando a observação de que se o elemento já for encontrado, é melhor não recursar (porque todo o resultado já seria encontrado). Não sei se isso se encaixa em todas as restrições ... Teste:

  G 1 1 2
1 1 2 
1 2 1 
2 1 1 

  G 1 2 3 2
1 2 2 3 
1 2 3 2 
1 3 2 2 
2 1 2 3 
2 1 3 2 
2 2 1 3 
2 2 3 1 
2 3 1 2 
2 3 2 1 
3 1 2 2 
3 2 1 2 
3 2 2 1 

  G 'abb'
abb
bab
bba