import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class SuanFa {

private static ArrayList<String> tmpArr = new ArrayList<>();
private static String prefix = "$";
private static String endfix = "&";
public static void main(String[] args) {
// int [] com = {1,2,3,4};
String [] com = {"a","b"};
int k = 2;
if(k > com.length || com.length <= 0){
return ;
}
System.out.println("组合结果：");
combine(0 ,k ,com);
System.out.println("\n排列结果：");
arrangement(k,com);
System.out.println("\n可重复排列结果：");
repeatableArrangement(k, com);
}

/**
* 组合
* 按一定的顺序取出元素，就是组合,元素个数[C arr.len 3]
* @param index 元素位置
* @param k 选取的元素个数
* @param arr 数组
*/
public static void combine(int index,int k,String []arr) {
if(k == 1){
for (int i = index; i < arr.length; i++) {
tmpArr.add(arr[i]);
System.out.print(tmpArr.toString() + ",");
tmpArr.remove((Object)arr[i]);
}
}else if(k > 1){
for (int i = index; i <= arr.length - k; i++) {
tmpArr.add(arr[i]); //tmpArr都是临时性存储一下
combine(i + 1,k - 1, arr); //索引右移，内部循环，自然排除已经选择的元素
tmpArr.remove((Object)arr[i]); //tmpArr因为是临时存储的，上一个组合找出后就该释放空间，存储下一个元素继续拼接组合了
}
}else{
return ;
}
}

/**
* 排列
* 按照无序（随机）的方式取出元素，就是排列,元素个数[A arr.len 3]
* @param k 选取的元素个数
* @param arr 数组
*/
public static void arrangement(int k,String []arr){
if(k == 1){
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
tmpArr.add(arr[i]);
tmpArr.add(0,prefix);
tmpArr.add(tmpArr.size(),endfix);
System.out.print(tmpArr.toString() + ",");
tmpArr.remove(tmpArr.size()-1);
tmpArr.remove(0);
tmpArr.remove((Object)arr[i]);
}
}else if(k > 1){
for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //按顺序挑选一个元素
tmpArr.add(arr[i]); //添加选到的元素
arrangement(k - 1, removeArrayElements(arr, tmpArr.toArray(new String[1]))); //没有取过的元素，继续挑选
tmpArr.remove((Object)arr[i]);
}
}else{
return ;
}
}

/**
* 可重复排列
* 类似自己和自己笛卡尔积，类似k层循环拼接的结果,元素个数[arr.len^3]
* @param k 选取的元素个数（k层循环）
* @param arr 数组
*/
public static void repeatableArrangement(int k,String []arr){
if(k==1){
for(int i=0;i<arr.length;i++){
tmpArr.add(arr[i]);
tmpArr.add(0,prefix);
tmpArr.add(tmpArr.size(),endfix);
System.out.print(tmpArr.toString() + ",");
tmpArr.remove(tmpArr.size()-1);
tmpArr.remove(0);
tmpArr.remove(tmpArr.size()-1); //移除尾部元素
}
}else if(k >1){
for(int i=0;i<arr.length;i++){
tmpArr.add(arr[i]);
repeatableArrangement(k - 1, arr); //不去重
tmpArr.remove(tmpArr.size()-1); //移除尾部元素,不能用remove(Object),因为它会移除头部出现的元素，我们这里需要移除的是尾部元素
}
}else{
return;
}
}

/**
* 移除数组某些元素（不影响原数组）
* @param arr 数组
* @param elements 待移除的元素
* @return 剩余元素组成的新数组
*/
public static String[] removeArrayElements(String[] arr, String... elements){
List<String> remainList = new ArrayList<>(arr.length);
for(int i=0;i<arr.length;i++){
boolean find = false;
for(int j=0;j<elements.length;j++){
if(arr[i] == elements[j]){
find = true;
break;
}
}
if(!find){ //没有找到的元素保留下来
remainList.add(arr[i]);
}
}
String[] remainArray = new String[remainList.size()];
for(int i=0;i<remainList.size();i++){
remainArray[i] = remainList.get(i);
}
return remainArray;
}
}