算法题002 程序员编程艺术第一章 左旋转字符串

　　算法题002 程序员编程艺术第一章 左旋转字符串

 

题目描述

　　题目来源：http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6322882

　　定义字符串的左旋转操作：把字符串前面的若干个（K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，要求对长度为n的字符串操作的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。

 

题目分析

　　如果采用每次将数组中的元素移动一位，循环K次的方法，则时间复杂度为O(K * n)，只需要额外的一个存储空间。但是这是不合时间复杂度要求的。

　　另外需要注意的是K不一定会小于n，所以需要取K = K % n。

　　但是这还是不能实现线性复杂度，编程之美上通过右移字符串提出了一个三次翻转的算法。

 

三次翻转的算法

　　可以看到不管是左移还是右移，其结果都是两段子串交换了位置。

　　如123abcd这个串，左移三位得到abcd123，实际上是123和abcd交换了位置。

　　怎么在线性复杂度内实现这种位置交换呢？三次翻转是这样做到的：

　　首先，将123翻转成逆序：321abcd

　　然后，将abcd翻转成逆序：321dcba

　　最后，将整个串再翻转一遍：abcd123（得到左移结果）。

　　通常情况的描述：

　　1.根据要移动的位数把字符串划分成两段：XY；

　　2.翻转X子段；

　　3.翻转Y子段；

　　4.将得到的结果整个翻转。

实现代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void ReverseString(string &str)
{
    int startID = 0;
    int endID = str.size() - 1;
    char temp = ' ';

    while(startID < endID)
    {
        temp = str[startID];
        str[startID] = str[endID];
        str[endID] = temp;

        ++startID;
        --endID;        
    }
        

    //cout<<str<<endl;


}

int main(int argc, char* argv[])
{

    string str;
    int k;
    while(cin >> str >> k)
    {
        //首先将k取余数，避免k比串长还大的情况
        k = k % str.size();

        //cout << "k: "<< k << endl;

        //得到子串
        string x = str.substr(0,k);
        //cout << "x: " << x << endl;
        
        string y = str.substr(k,str.size());
        //cout << "y" << y << endl;


        //需要注意substr()方法含左不含右

        //三次翻转算法
        ReverseString(x);
        ReverseString(y);
        string result = x + y;
        ReverseString(result);

        cout << "The final result is: " << result << endl;

    }
    return 0;
}

  

测试用例

　　因为没找到Online Judge，所以自己设计的测试用例：

　　输入：

1234567ABDCD 3

123 6

abcd 25

1234567 0

g 10

　　输出：

The final result is: 4567ABDCD123

The final result is: 123

The final result is: bcda

The final result is: 1234567

The final result is: g

 

 

参考资料

　　程序员编程艺术第一~二十七章集锦与总结

http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/7506231

　　程序员编程艺术第一章 左旋转字符串

http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6322882

　　搜索到的实现：

http://www.cnblogs.com/aLittleBitCool/archive/2011/02/22/1961267.html

http://www.cnblogs.com/mingzi/archive/2009/08/04/1538482.html