数组循环移位
来源:互联网 发布:linux新建用户步骤 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 00:05
数组循环移位
提出问题:
设计一个算法,把一个含有N个元素的数组循环右移K位,要求时间复杂度为O(N),且只允许使用两个附加变量。
解法一:
我们先试验简单的方法,可以每次将数组中的元素右移一位,循环K次。虽然这个算法可以实现数组的循环右移,但是时间复杂度为O(N*K)。大家开始可能会有这样的潜在假设,K<N。事实上,很多时候也的确是这样的。但严格来说,我们不能用这样的惯性思维来考虑问题。尤其在编程的时候,全面的考虑问题是很重要的,K可能是一个远大于N的整数。仔细观察循环右移的特点,不难发现:每个元素右移N位后都会回到自己的位置上。因此,如果K>N,右移K-N之后的数组序列跟右移K位的结果是一样的。进而可以得出一条通用的规律:右移K位之后的情形,跟右移K1=K%N位之后的情形一样的。
void RightShift1(int *array,int n,int k){k=k%n;while(k--){int temp=array[n-1];for(int i=n-1;i>0;i--)array[i]=array[i-1];array[0]=temp;}}可见,算法的时间复杂度降为O(N*N),这跟K无关,与题目的要求又进了一步。
解法二:
假设数组序列为12345678,循环右移4位置后变成56781234。比较之后不难发现,其中有两段的顺序是不变的:1234和5678,可以把这两个部分看成两个整体。右移K位的过程就是把数组的两部分变换一下。
变换的过程可以通过以下步骤完成:
1,逆序排列1234:12345678->43215678
2,逆序排列5678:43215678->43218765
2,全部逆序:43218765->56781234
void Reverse(int *array,int begin,int end){for(;begin<end;begin++,end--){int temp=array[end];array[end]=array[begin];array[begin]=temp;}}void RightShift2(int *array,int n,int k){k=k%n;Reverse(array,0,n-k-1);Reverse(array,n-k,n-1);Reverse(array,0,n-1);}
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