package com.daily.algothrim.leetcode.medium

/**
 * 31. 下一个排列
 *
 * 实现获取 下一个排列 的函数，算法需要将给定数字序列重新排列成字典序中下一个更大的排列。
 * 如果不存在下一个更大的排列，则将数字重新排列成最小的排列（即升序排列）。
 * 必须 原地 修改，只允许使用额外常数空间。
 */
class NextPermutation {

    companion object {
        @JvmStatic
        fun main(args: Array<String>) {
            val nums = intArrayOf(1, 3, 2)
            NextPermutation().nextPermutation(nums)
            nums.forEach {
                println(it)
            }
        }
    }

    // nums = [1,2,3]
    // [1,3,2]
    fun nextPermutation(nums: IntArray) {
        val size = nums.size
        var hasMin = false
        var i = size - 2
        while (i >= 0) {
            if (nums[i] < nums[i + 1]) {
                hasMin = true
                break
            }
            i--
        }
        var j = size - 1
        if (hasMin) {
            while (j >= i + 1) {
                if (nums[i] < nums[j]) {
                    break
                }
                j--
            }
            val temp = nums[i]
            nums[i] = nums[j]
            nums[j] = temp
        }
        var start = i + 1
        var end = size - 1
        while (start < end) {
            val temp = nums[start]
            nums[start++] = nums[end]
            nums[end--] = temp
        }
    }
    //
    //注意到下一个排列总是比当前排列要大，除非该排列已经是最大的排列。我们希望找到一种方法，能够找到一个大于当前序列的新序列，且变大的幅度尽可能小。具体地：
    //
    //我们需要将一个左边的「较小数」与一个右边的「较大数」交换，以能够让当前排列变大，从而得到下一个排列。
    //
    //同时我们要让这个「较小数」尽量靠右，而「较大数」尽可能小。当交换完成后，「较大数」右边的数需要按照升序重新排列。这样可以在保证新排列大于原来排列的情况下，使变大的幅度尽可能小。
    //
    //以排列 [4,5,2,6,3,1] 为例：
    //
    //我们能找到的符合条件的一对「较小数」与「较大数」的组合为 2 与 3，满足「较小数」尽量靠右，而「较大数」尽可能小。
    //
    //当我们完成交换后排列变为 [4,5,3,6,2,1]，此时我们可以重排「较小数」右边的序列，序列变为 [4,5,3,1,2,6]。
    //
    //具体地，我们这样描述该算法，对于长度为 n 的排列 a：
    //
    //首先从后向前查找第一个顺序对 (i,i+1)，满足 a[i] < a[i+1]。这样「较小数」即为 a[i]。此时 [i+1,n) 必然是下降序列。
    //
    //如果找到了顺序对，那么在区间 [i+1,n) 中从后向前查找第一个元素 j 满足 a[i] < a[j]。这样「较大数」即为 a[j]。
    //
    //交换 a[i] 与 a[j]，此时可以证明区间 [i+1,n) 必为降序。我们可以直接使用双指针反转区间 [i+1,n) 使其变为升序，而无需对该区间进行排序。
    //
    //如果在步骤 1 找不到顺序对，说明当前序列已经是一个降序序列，即最大的序列，我们直接跳过步骤 2 执行步骤 3，即可得到最小的升序序列。
    //
    //
}
package com.daily.algothrim.leetcode.medium

/**
 * 31. 下一个排列
 *
 * 实现获取 下一个排列 的函数，算法需要将给定数字序列重新排列成字典序中下一个更大的排列。
 * 如果不存在下一个更大的排列，则将数字重新排列成最小的排列（即升序排列）。
 * 必须 原地 修改，只允许使用额外常数空间。
 */
class NextPermutation {

    companion object {
        @JvmStatic
        fun main(args: Array<String>) {
            val nums = intArrayOf(1, 3, 2)
            NextPermutation().nextPermutation(nums)
            nums.forEach {
                println(it)
            }
        }
    }

    // nums = [1,2,3]
    // [1,3,2]
    fun nextPermutation(nums: IntArray) {
        val size = nums.size
        var hasMin = false
        var i = size - 2
        while (i >= 0) {
            if (nums[i] < nums[i + 1]) {
                hasMin = true
                break
            }
            i--
        }
        var j = size - 1
        if (hasMin) {
            while (j >= i + 1) {
                if (nums[i] < nums[j]) {
                    break
                }
                j--
            }
            val temp = nums[i]
            nums[i] = nums[j]
            nums[j] = temp
        }
        var start = i + 1
        var end = size - 1
        while (start < end) {
            val temp = nums[start]
            nums[start++] = nums[end]
            nums[end--] = temp
        }
    }
    //
    //注意到下一个排列总是比当前排列要大，除非该排列已经是最大的排列。我们希望找到一种方法，能够找到一个大于当前序列的新序列，且变大的幅度尽可能小。具体地：
    //
    //我们需要将一个左边的「较小数」与一个右边的「较大数」交换，以能够让当前排列变大，从而得到下一个排列。
    //
    //同时我们要让这个「较小数」尽量靠右，而「较大数」尽可能小。当交换完成后，「较大数」右边的数需要按照升序重新排列。这样可以在保证新排列大于原来排列的情况下，使变大的幅度尽可能小。
    //
    //以排列 [4,5,2,6,3,1] 为例：
    //
    //我们能找到的符合条件的一对「较小数」与「较大数」的组合为 2 与 3，满足「较小数」尽量靠右，而「较大数」尽可能小。
    //
    //当我们完成交换后排列变为 [4,5,3,6,2,1]，此时我们可以重排「较小数」右边的序列，序列变为 [4,5,3,1,2,6]。
    //
    //具体地，我们这样描述该算法，对于长度为 n 的排列 a：
    //
    //首先从后向前查找第一个顺序对 (i,i+1)，满足 a[i] < a[i+1]。这样「较小数」即为 a[i]。此时 [i+1,n) 必然是下降序列。
    //
    //如果找到了顺序对，那么在区间 [i+1,n) 中从后向前查找第一个元素 j 满足 a[i] < a[j]。这样「较大数」即为 a[j]。
    //
    //交换 a[i] 与 a[j]，此时可以证明区间 [i+1,n) 必为降序。我们可以直接使用双指针反转区间 [i+1,n) 使其变为升序，而无需对该区间进行排序。
    //
    //如果在步骤 1 找不到顺序对，说明当前序列已经是一个降序序列，即最大的序列，我们直接跳过步骤 2 执行步骤 3，即可得到最小的升序序列。
    //
    //
}