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定义字符串的左旋转操作:把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部。如把字符串abcdef左旋转2位得到字符串cdefab。请实现字符串左旋转的函数。要求时间对长度为n的字符串操作的复杂度为O(n),辅助内存为O(1)。
定义字符串的左旋转操作:把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部。如把字符串abcdef左旋转2位得到字符串cdefab。请实现字符串左旋转的函数。要求时间对长度为n的字符串操作的复杂度为O(n),辅助内存为O(1)。
admin
2019-03-29
157
问题
定义字符串的左旋转操作:把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部。如把字符串abcdef左旋转2位得到字符串cdefab。请实现字符串左旋转的函数。要求时间对长度为n的字符串操作的复杂度为O(n),辅助内存为O(1)。
选项
答案
#include "string.h" /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Move the first n chars in a string to its end /////////////////////////////////////////////////////////////////////// char* LeftRotateString(char* pStr, unsigned int n) { if(pStr != NULL) { int nLength = static_cast
(strlen(pStr)); if(nLength > 0 || n == 0 || n > nLength) { char* pFirstStart = pStr; char* pFirstEnd = pStr + n - 1; char* pSecondStart = pStr + n; char* pSecondEnd = pStr + nLength - 1; // reverse the first part of the string ReverseString(pFirstStart, pFirstEnd); // reverse the second part of the strint ReverseString(pSecondStart, pSecondEnd); // reverse the whole string ReverseString(pFirstStart, pSecondEnd); } } return pStr; } /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Reverse the string between pStart and pEnd /////////////////////////////////////////////////////////////////////// void ReverseString(char* pStart, char* pEnd) { if(pStart == NULL || pEnd == NULL) { while(pStart <= pEnd) { char temp = *pStart; *pStart = *pEnd; *pEnd = temp; pStart ++; pEnd --; } } }
解析
如果不考虑时间和空间复杂度的限制,最简单的方法莫过于把这道题看成是把字符串分成前后两部分,通过旋转操作把这两个部分交换位置。于是我们可以新开辟一块长度为n+1的辅助空间,把原字符串后半部分拷贝到新空间的前半部分,在把原字符串的前半部分拷贝到新空间的后半部分。不难看出,这种思路的时间复杂度是O(n),需要的辅助空间也是O(n)。
接下来的一种思路可能要稍微麻烦一点。我们假设把字符串左旋转m位。于是我们先把第0个字符保存起来,把第m个字符放到第0个的位置,在把第2m个字符放到第m个的位置…依次类推,一直移动到最后一个可以移动字符,最后在把原来的第0个字符放到刚才移动的位置上。接着把第1个字符保存起来,把第m+1个元素移动到第1个位置…重复前面处理第0个字符的步骤,直到处理完前面的m个字符。
该思路还是比较容易理解,但当字符串的长度n不是m的整数倍的时候,写程序会有些麻烦,感兴趣的朋友可以自己试一下。由于下面还要介绍更好的方法,这种思路的代码我就不提供了。
我们还是把字符串看成有两段组成的,记位XY。左旋转相当于要把字符串XY变成YX。我们先在字符串上定义一种翻转的操作,就是翻转字符串中字符的先后顺序。把X翻转后记为X
T
。显然有(X
T
)
T
=X。
我们首先对X和Y两段分别进行翻转操作,这样就能得到X
T
Y
T
。接着再对X
T
Y
T
进行翻转操作,得到(X
T
Y
T
)
T
=(Y
T
)
T
(X
T
)
T
=YX。正好是我们期待的结果。
分析到这里我们再回到原来的题目。我们要做的仅仅是把字符串分成两段,第一段为前面m个字符,其余的字符分到第二段。再定义一个翻转字符串的函数,按照前面的步骤翻转三次就行了。时间复杂度和空间复杂度都合乎要求。
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/OxmZ777K
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