in-place数据交换

最新推荐文章于 2023-11-22 18:36:00 发布
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分类专栏： 数据结构 数据结构杂烩 文章标签： 排序 数据 算法 设计 in-place
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LG1259156776/article/details/48707543
本文探讨了如何在排序算法中实现in-place（原位）数据交换，特别是在面对一个包含两个已排序子数组的数组时。通过分析问题并提出解决方案，作者指出传统的排序算法需要使用额外空间进行数据移动，但in-place操作要求不使用额外空间。为了解决这个问题，文章提出了利用异或操作进行原位数据交换的方法，从而避免了额外的内存消耗。

实现in-place的数据交换

声明：引用请注明出处http://blog.youkuaiyun.com/lg1259156776/

经典的排序问题

问题描述

一个数组中包含两个已经排好序的子数组，设计一个in-place（原位操作）算法来对这个数组排序。测试数据为 a[] = 1 4 5 7 8 9 　2 3 6 10 11 。

问题分析

排序是一个非常经典的算法设计问题，这个不是难点，难点在于设定的in-place操作，意思是所有的操作都是”就地“操作，不允许进行移动。在我的博文《排序算法一：直接插入排序》中讲到了对于排序算法，时间复杂度在于项目间的比较和移动次数，这里的in-place操作指的就是设定移动次数为0。分析排序算法中为何需要项目间的移动，主要是为了节省内存消耗（空间复杂度），在原有的数组内存空间上进行排序，这样就需要为已经排好序的数据倒腾内存，通常的解决办法是将要倒腾的内存位置上的未排序的数据存在一个临时变量（temp）进行保存，然后其它的数据依次移动。这样的算法额外的空间消耗只有

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总结Pytorch中的张量Tensor分块、组合、变形(维度变换、维度交换、序列化与反序列化、扩展)、排序、极值、in-place操作的基本API方法
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在刷编程题的时候，可能大家也经常遇到题目要求do in-place。起初并未在意，主要是即使没有按照要求实现，也可以AC，但总觉得有些投机取巧的嫌疑。所以就上网搜了相关概念，简单总结一下。  in-place操作，意思是所有的操作都是”就地“操作，不允许进行移动，或者称作 原位操作，即不允许使用临时变量。  举个例子，大家经常写也经常用到的”交换两个数的值”：//设置初始值 int x = 1,y
利用异或操作实现原地交换（in-place）
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In-Place原地算法
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1、可视化网络模型 进入网站http://ethereon.github.io/netscope/#/editor 在左边粘贴上代码，shift+enter键，右边就会出现可视化网络结构。 2、In-Place（原地算法） 【维基百科】在计算机科学中，一个原地算法（in-place algorithm）基本上不需要额外辅助的数据结构,然而,允许少量额外的辅助变量来转换数据的算法。当算法运行时，输...
283. Move Zeroes(in-place替换法，交换数组中数的位置)
Hcaroline
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problem: Given an array nums, write a function to move all 0’s to the end of it while maintaining the relative order of the non-zero elements. Example: Input: [0,1,0,3,12] Output: [1,3,12,0,0] Note: Y...
【编程】常见概念的理解 —— inplace、vanity url、vanilla（code/software）、编译、链接、build、（delegate、proxy）...
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JavaScript实现in-place思想的快速排序方法
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实现in-place快速排序的JavaScript代码中，会包含一个交换函数swap，用于交换两个元素的位置。然后是partition函数，它负责将数组分为两部分，并返回基准元素的最终位置。最后，quickSort函数会调用partition函数，...
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在排序算法中，我们可能会遇到In-place和Out-place in-place 占用常数内存，不占用额外内存 out-place 占用额外内存 In-place 假如问题规模是n，在解决问题过程中，只开辟了常数量的空间，与n无关，这是原址操作，就是In-place。 举个例子： /** * 冒泡排序 * @param {Array} arr 传入一个数组,按照从小到大排序 * @r...
inplace=True (原地操作)
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很多地方有inplace这个参数，最近遇到的是nn.ReLU(inplace=True) inplace为True，将会改变输入的数据 ，否则不会改变原输入，只会产生新的输出 inplace：can optionally do the operation in-place. Default: False 注： 产生的计算结果不会有影响。利用in-place计算可以节省内（显）存，同时还可以省去反复申请和释放内存的时间。但是会对原变量覆盖，只要不带来错误就用。 ...
inplace = True 是什么意思
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01-26 1628
"inplace = True" 意思是在原始数据上直接进行修改，而不是返回一个新的数据副本。
nn.ReLU(inplace=True)中inplace=True是什么意思？
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的意思是指定激活函数是否应该对输入张量进行 "in-place" 操作。"In-place" 操作表示直接在原始内存位置上修改数据，而不是创建新的对象。这样做的优势是可以节省一些内存，因为不需要为输出额外分配内存。但是，这也意味着不能保留原始的输入张量，因为它被修改了。时，原始输入张量可能会受到影响，因此在某些情况下，可能需要根据具体的需求来选择是否启用 "in-place" 操作。表示 ReLU 操作将直接修改输入张量，而不是创建一个新的张量来保存结果。在 PyTorch 中，
pandas中inplace_Python_Pandas中inplace=Ture 的理解
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inplace参数的理解：修改一个对象时：inplace=True：不创建新的对象，直接对原始对象进行修改；inplace=False：对数据进行修改，创建并返回新的对象承载其修改结果。student['Age']=np.arange(0,len(student))#增加一列student.drop(columns=['Age'],inplace=True)#删除一列---------------...
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Pytorch中inplace操作
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之前在写训练代码时，遇到了inplaceoperation导致的问题，所以就了解了一下pytorch的inplaceoperation，在此记录一下inplace操作的一些知识。稍微了解过python的人应该会知道python的变量名是一个类似索引的东西，其指向内存中的一个对象。而对该变量重新赋值，实际上是将该变量名指向内存中的其它对象，原对象本身其实并未改变。而Inplace操作并非如此，该操作会直接改变原对象的内容，这样能减少内存的消耗，但也会带来一些隐患。...
Do not return anything, modify nums in-place instead.
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<think>嗯，用户想知道如何在编程中原地修改数组而不返回任何内容。首先，我需要回忆一下什么是原地修改。原地修改意味着直接在原数组上进行操作，不创建新的数组，这样可以节省内存空间。常见的方法包括交换元素、覆盖元素或者通过索引直接修改值。 接下来，我得考虑不同编程语言中的实现方式。比如在Python中，列表是可变对象，可以通过索引直接修改。例如，arr[0] = 5会直接改变原数组。但在其他语言如Java或C++中，数组也是可变的，可以通过类似的方式操作。 然后，可能需要举例说明，比如反转数组。原地反转通常使用双指针法，一个从头部开始，一个从尾部，逐步交换元素直到中间。这样不需要额外的数组，空间复杂度是O(1)。 还要注意用户提到的“不返回任何内容”，所以函数应该返回None或者void，具体取决于语言。例如，Python的函数默认返回None，所以只要不写return语句或者return即可。 另外，用户可能关心的是如何避免副作用，或者如何确保操作确实是原地的。可能需要强调直接操作原数组的元素，而不是创建新数组并重新赋值。 还要考虑用户可能的误区，比如误以为某些方法（如数组的拼接）是原地修改，但实际上创建了新数组。这时候需要指出哪些方法是原地操作，哪些不是。 最后，可能需要总结不同语言中的实现方式，并给出示例代码，比如Python、Java和JavaScript的例子，说明如何原地修改数组。同时，提醒用户注意语言特性，比如Python中列表的可变性与元组的不可变性之间的区别。</think>### 原地修改数组的实现方法 在编程中原地修改数组的核心思想是 **直接操作数组内存地址中的元素**，而非创建新数组。以下是具体实现思路和示例： --- #### 一、操作原理 1. **通过索引直接修改元素** - 数组元素可通过下标访问（如`arr[i]`），直接赋予新值即可覆盖原数据 2. **双指针技术** - 使用头尾指针交换元素（常用于反转数组等场景） 3. **覆盖式重写** - 遍历时用新计算结果覆盖原数组内容 --- #### 二、代码实现示例 ##### Python版本 ```python def reverse_in_place(arr): left, right = 0, len(arr)-1 while left < right: arr[left], arr[right] = arr[right], arr[left] # 直接交换元素 left += 1 right -= 1 # 测试 original = [1,2,3,4] reverse_in_place(original) print(original) # 输出[4,3,2,1]，原数组被修改 ``` ##### Java版本 ```java public static void reverseInPlace(int[] arr) { int left = 0; int right = arr.length - 1; while (left < right) { int temp = arr[left]; arr[left] = arr[right]; // 直接修改数组元素 arr[right] = temp; left++; right--; } } ``` ##### JavaScript版本 ```javascript function reverseInPlace(arr) { for(let i=0; i<Math.floor(arr.length/2); i++){ [arr[i], arr[arr.length-1-i]] = [arr[arr.length-1-i], arr[i]]; // 解构赋值交换 } } ``` --- #### 三、关键注意事项 1. **避免创建新容器** - 如Python中不应使用`new_arr = arr[::-1]`这种切片操作 2. **注意迭代中的修改** - 某些语言在遍历时修改数组会导致意外行为（建议使用索引访问） 3. **时间复杂度优化** - 双指针法的时间复杂度为$O(n)$，空间复杂度为$O(1)$[^1] ---
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