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旋转字符串的三种算法

2016-03-03 19:52 351 查看

题目：给定一个长度为n的字符串，将它向左旋转i个位置，例如，str = "abcdefg", n = 7, i = 3，则旋转后，str = "defgabc"，要求空间复杂度为1。
一般，解旋转字符串这样的题目，最简单的做法即是先将前i个字符拷贝到临时空间，然后将后n - i个字符前移，最后再将临时空间中的数据拷贝到原字符串的后i个位置上。但这样做会额外浪费i个空间。现给出如下三种算法：
• 算法一：
void swap(char* str, int n, int ){

int j;
for (j = 0; j < i; ++j) {

int t = str[j];
str[j] = str[n - i + j];
str[n - i + j] = t;
}
}

void rotate(char* str, int n, int i) {

if (0 == i || n == i)
return;

int k = n - i;
if (i < k) {
swap(str, n, i);
rotate(str, n - i, i);
}
else {
swap(str, n, k);
rotate(str + k, n - k, i - k);
}
}算法二:
void reverse(char*str, int n) {

int m = n / 2;
int i;
for (i = 0; i < m; ++i) {

int t = str[i];
str[i] = str[ n - 1 - i];
str[n - 1 - i] = t;
}
}

void rotate(char* str, int n, int i) {

reverse(str, i);
reverse(str + i, n - i);
reverse(str, n);
}

算法三:
int gcd(int m, int n) {

int k = m % n;
if (0 == k)
return n;
else
return gcd(n, k);
}

void rotate(char* str, int n, int i) {

int k = gcd(n, i);
int init;
for (init = 0; init < k; ++init) {

int cur = init;
char t = str[cur];
int next;
for (next = (cur + i) % n; next != init; next = (cur + i) % n) {

str[cur] = str[next];
cur = next;
}
str[cur] = t;
}
}
不难看出，这三种算法的空间复杂度都是1,而时间复杂度都是n。但，算法三实际上更加巧妙，它所用时间只是前两者的一半。

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