数组元素循环右移问题

一、 实验目的

  （1）熟练使用循环语句。

  （2）熟练理解和掌握顺序存储与数据处理算法的关系。

二、 实验内容

一个数组A中存有N（N>0）个整数，在不允许使用另外数组的前提下，将每个整数循环向右移动M(M>=0)个位置，

  即将A中的数据由（A0A1...AN-1）变换为（AN-M...AN-1A0A1...AN-M+1）（最后M个数循环移至最前面的M个位置）。

  如果需要考虑程序移动数据的次数尽量少，要如何设计移动方法？

三、 实验要求

（1）输入说明：第1行输入N(1<=N<=100)、M(M>=0)；第2行输入N个整数。

（2）输出说明：输出循环右移M位以后的整数序列。

（3）测试用例：

  [1]

  输入：

  6  2

  1 2 3 4 5 6

  输出：

  5 6 1 2 3 4 

  说明：

  一般情况

  [2]

  输入：

  6 8

  1 2 3 4 5 6

  输出：

  5 6 1 2 3 4

  说明：

  M>N的情况

  [3]

  输入：

  3 6

  11 23 56

  输出：

  11 23 56

  说明：

  M>N且正好是N的倍数

  [4]

  输入：

  1 0

  8

  输出：

  8

  说明：

  边界测试，最小的N和M

  [5]

  输入：

  100 99

  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

输出：

  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 1

  说明：

  边界测试，最大的N和M

四、 实验数据记录

一般情况：

 

M>N情况：

 

M>N且M是N的倍数：

 

边界测试最小N,M:

 

边界测试 最大N,M（利用file操作读入1~100个数）：

 

五、 实验结果分析

#include<stdio.h>

#include<malloc.h>

#include<stdlib.h>

#include<conio.h>

#define MAXSIZE 100

typedef struct{

int data[MAXSIZE];

int last;

}list;

list *L;

int N,M;

list *Create()

{

int temp,j=0;

L = (list *)malloc(sizeof(list));

L -> last = -1;

printf("输入N 和M ：\n");

scanf("%d %d",&N,&M);

printf("输入数据:\n");

for(int j=0;j<N;j++)

{

scanf("%d",&temp);

L->data[j] = temp;

L->last++;

}

return L;

}

//这个函数用于最后输入1~100个数字，采用file操作

/*

*// 从文件中读入数据存到L.dara[]中

* printf("利用file操作从data.dat文件中读入1~100：\n");

* FILE *file = NULL;

* if((file=fopen("data.dat","r")) == NULL)

* {

* printf("Can not open the file!\n");

* exit(0);

* }else{

* for(int n=0;n<N;n++)

* {

* fscanf(file,"%d",&temp);

* L->data[n] = temp;

* }

* }

*/

void sort(list *L,int n,int m)   // 对数组进行m次或者m%n次的排序

{

int temp;

for(int i=0;i<m;i++)

{

temp = L->data[n-1];//将最后一个数赋值给temp

for(int j=n-2;j>=0;j--)

{

L->data[j+1] = L->data[j]; //节点后移

}

L->data[0] = temp; //将最后一个值放到第一个位置

}

}

int check(list *L)

{

if((L->last) >= N)

{

printf("over flow\n");

return 0;

}

if((N<=100) && (M<=100))

{

if(N > M) //一般情况n>m  进一步划分当m>n/2时候可以倒置

{

sort(L,N,M);

return 1;

}

else if(N == M)    //相等

{

return 1;

}

else //M > N情况

{

int m = M % N; //进行取余

sort(L,N,m);

return 1;

}

}

return 0;

}

void output(list *L)//输出结果

{

for(int i=0;i<N;i++)

{

printf("%d\t",L->data[i]);

}

printf("\n");

}

int main()    // 主函数

{

L = Create();

if(check(L) == 1)

{

output(L);

}else{

printf("error!");

}

system("pause");

return 0;

}

    对于移动操作函数可以进一步优化，即当N/2 < M < N时候，可以改变数组移动的方向，原来是节点后移，可以改成节点前移，次数为N-M次。

六、 回答问题

  实验思考题：

  （1）如果修改题目要求，允许使用另外一个大小为M（假设N>M>0）的数组，则如何提高程序效率？

答：先将数组的最后M个元素放入temp[M]中，然后对剩余的每一个元素移动M个位置,即L->data[N-1] = L->data[N-M-1].

  （2）不改动题目的任何限定，能否设计一个移动次数不超过2M的方法？

答：用M对N取余数，temp = M%N，然后分析temp；

    0 < temp < N/2 ：节点后移；

    N/2 < temp <N ：节点前移N - temp次数；