巧妙地数组之类的数据平移

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巧妙的序列型数据平移

原理

例如{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8}要向左平移2个单位

  • 先将前两个数据{1,2}反转为{2,1}
  • 之后将后面的数据{3,4,5,6,7,8}反转为{8,7,6,5,4,3}
  • 两个片段的相对位置没有改变得到了{2,1,8,7,6,5,4,3}
  • 最后将总数据进行反转便得到了{3,4,5,6,7,8,1,2}

代码实现

C++实现

#include<iostream>

using namespace std;

void Myreverse(int(&a)[20], int Begin, int End);

int main()
{
   int N,Move,a[20];
   cin>>N>>Move;
   //对Move进行处理
   Move = Move % N;
   for(int i = 0;i < N;i ++)
   {
       cin>>a[i];
   }
   
   //传进反转的开始和结束的下标
   Myreverse(a , 0, Move - 1);
   Myreverse(a , Move, N - 1);
   Myreverse(a , 0, N - 1);
   for(int i = 0;i < N;i ++)
   {
       cout<<a[i]<<' ';
   }
   return 0;
}

void Myreverse(int(&a)[20], int Begin, int End)
{
   for(int i = Begin;i <= int((Begin + End) / 2);i ++)
   {
       int m = a[i];
       a[i] = a[End - (i - Begin)];
       a[End - (i - Begin)] = m;
   }
}

python实现(复制后注意修改注释符号为‘#’哦)

// 定义反转函数
def Myreverse(Begin, End):
   global a
   for i in  range(Begin, (Begin + End)//2 + 1):
       m = a[i]
       a[i] = a[End - (i - Begin)]
       a[End - (i - Begin)] = m
//输入数据        
term = [int(i) for i in input("请输入长度和左移量:").split()]
a = [int(i) for i in input("请输入数字序列:\n").split()]
length = term[0]
Move = term[1] % length
//进行反转
Myreverse(0, Move - 1)
Myreverse(Move, length - 1)
Myreverse(0, length - 1)

print("数组向左平移 %d 单位后的结果为:\n%s" % (Move, str(a)))

欢迎交流指正
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<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何在C语言中实现数组平移。首先,我得理解数组平移的具体含义。通常来说,数组平移是指将数组中的元素向左或向右移动一定数量的位置,超出边界的元素可能会被移到另一端,或者被丢弃,这取决于具体需求。用户可能指的是循环平移,也就是元素移出数组的一端后又从另一端出现,或者非循环的平移,这时候超出边界的元素会被舍弃,另一端空出的位置用默认值填充。 接下来,我需要考虑用户可能的水平。如果用户是初学者,可能需要详细的步骤解释和示例代码;如果是有一定经验的开发者,可能需要更高效的实现方法。因此,我应该从基础的方法开始,逐步介绍不同的实现方式,并说明它们的优缺点。 首先,我应该明确问题:用户想如何平移数组?比如,向左还是向右移动,移动的位数是多少,如何处理超出边界的元素。假设用户的需求是循环左移k位,这是常见的情况,比如在数组[1,2,3,4,5]左移2位后变成[3,4,5,1,2]。 实现循环平移的一种直接方法是分步移动元素。例如,每次移动一位,重复k次。这种方法简单易懂,但效率不高,尤其是当k很大时,时间复杂度为O(n*k)。对于较大的数组或较大的k值,这可能不适用。 另一种更高效的方法是三次反转法。例如,要将数组左移k位,可以先将前k个元素反转,再将剩余元素反转,最后整体反转整个数组。这种方法的时间复杂度是O(n),效率更高。不过,对于新手来说,可能需要更详细的解释。 此外,还需要考虑k可能大于数组长度的情况,此时可以通过取模运算来减少实际移动次数。例如,如果数组长度为n,那么实际有效的移动次数是k % n,避免不必要的重复移动。 接下来,我应该编写示例代码,展示这两种方法。第一种方法使用临时数组存储需要移动的元素,然后将原数组中的元素向后移动,最后将临时数组中的元素放回原数组的前端。这种方法空间复杂度为O(k),但实现起来较为直观。 第二种方法使用三次反转,不需要额外空间,空间复杂度为O(1),但代码稍微复杂一些,需要正确实现反转函数。 在编写代码时,需要注意数组索引的处理,避免越界访问。同时,应该测试不同的情况,例如k为0、k等于数组长度、k大于数组长度等边界条件,确保代码的健壮性。 用户可能还关心如何处理非循环平移的情况,比如左移后右边空出的位置补零,或者右移后左边补零。这时候需要明确需求,并在代码中进行相应的处理,例如在移动后填充默认值。 此外,可能还需要讨论原地平移和非原地平移的区别,即是否允许使用额外的空间。如果允许使用临时数组,实现起来会更简单,但空间复杂度较高;如果要求原地操作,则需要更巧妙的算法,如三次反转法。 最后,总结不同方法的适用场景,帮助用户根据具体需求选择最合适的实现方式。</think>在C语言中实现数组平移,通常分为两种常见情况:**循环平移**和**非循环平移**。下面分步骤讲解实现方法,并附上代码示例。 --- ### 一、循环平移(元素从一端移出后回到另一端) #### 示例需求:将数组 `arr` **向左循环移动k位** 例如:`[1,2,3,4,5]` 左移2位 → `[3,4,5,1,2]` #### 方法1:分步移动(时间复杂度:$O(n)$,空间复杂度:$O(1)$) 1. **实际移动次数计算**: 若数组长度为 `n`,则有效移动次数为 `k % n`(避免重复移动)。 2. **三次反转法**(高效方法): - **步骤**: 1. 反转前 `k` 个元素; 2. 反转剩余 `n-k` 个元素; 3. 反转整个数组。 ```c void reverse(int arr[], int start, int end) { while (start < end) { int temp = arr[start]; arr[start] = arr[end]; arr[end] = temp; start++; end--; } } void rotateLeft(int arr[], int n, int k) { k = k % n; // 处理 k > n 的情况 reverse(arr, 0, k - 1); // 反转前k个元素 reverse(arr, k, n - 1); // 反转剩余元素 reverse(arr, 0, n - 1); // 反转整个数组 } ``` --- #### 方法2:临时数组法(时间复杂度:$O(n)$,空间复杂度:$O(k)$) 1. 将前 `k` 个元素存入临时数组; 2. 将剩余元素左移 `k` 位; 3. 将临时数组元素放回末尾。 ```c void rotateLeft(int arr[], int n
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