程序員面試題精選100題(21)-左旋轉字符串[算法]

時間:2019-09-22 編輯:范文亭

題目:定義字符串的左旋轉操作:把字符串前面的若干個字符移動到字符串的尾部。如把字符串abcdef左旋轉2位得到字符串cdefab。請實現字符串左旋轉的函數。要求時間對長度為n的字符串操作的復雜度為O(n),輔助內存為O(1)

分析:如果不考慮時間和空間復雜度的限制,最簡單的方法莫過于把這道題看成是把字符串分成前后兩部分,通過旋轉操作把這兩個部分交換位置。于是我們可以新開辟一塊長度為n+1的輔助空間,把原字符串后半部分拷貝到新空間的前半部分,在把原字符串的前半部分拷貝到新空間的后半部分。不難看出,這種思路的時間復雜度是O(n),需要的輔助空間也是O(n)

接下來的一種思路可能要稍微麻煩一點。我們假設把字符串左旋轉m位。于是我們先把第0個字符保存起來,把第m個字符放到第0個的位置,在把第2m個字符放到第m個的位置依次類推,一直移動到最后一個可以移動字符,最后在把原來的第0個字符放到剛才移動的位置上。接著把第1個字符保存起來,把第m+1個元素移動到第1個位置重復前面處理第0個字符的步驟,直到處理完前面的m個字符。

該思路還是比較容易理解,但當字符串的長度n不是m的整數倍的時候,寫程序會有些麻煩,感興趣的朋友可以自己試一下。由于下面還要介紹更好的方法,這種思路的代碼我就不提供了。

我們還是把字符串看成有兩段組成的,記位XY。左旋轉相當于要把字符串XY變成YX。我們先在字符串上定義一種翻轉的操作,就是翻轉字符串中字符的先后順序。把X翻轉后記為XT。顯然有(XT)T=X

我們首先對XY兩段分別進行翻轉操作,這樣就能得到XTYT。接著再對XTYT進行翻轉操作,得到(XTYT)T=(YT)T(XT)T=YX。正好是我們期待的結果。

分析到這里我們再回到原來的題目。我們要做的僅僅是把字符串分成兩段,第一段為前面m個字符,其余的字符分到第二段。再定義一個翻轉字符串的函數,按照前面的步驟翻轉三次就行了。時間復雜度和空間復雜度都合乎要求。

參考代碼如下:

#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<int>(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;
                 

本文已影響
相關文章
大亨pk10计划苹果版