左旋转字符串

2021-09-26 09:55:02

来源：http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6322882

题目描述：
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。

指针翻转法

咱们先来看个例子，如下：abc defghi，若要让abc移动至最后的过程可以是：abc defghi->def abcghi->def ghiabc

如此，我们可定义俩指针，p1指向ch[0]，p2指向ch[m]；
一下过程循环m次，交换p1和p2所指元素，然后p1++, p2++；。

第一步，交换abc 和def ，abc defghi->def abcghi
第二步，交换abc 和 ghi，def abcghi->def ghiabc

整个过程，看起来，就是abc 一步一步向后移动

abc defghi
def abcghi
def ghi abc

//最后的复杂度是O（m+n）

图解如下：

由上述例子九个元素的序列abcdefghi，您已经看到，m=3时，p2恰好指到了数组最后一个元素，于是，上述思路没有问题。但如果上面例子中i 的后面还有元素列?

即，如果是要左旋十个元素的序列：abcdefghij，ok，下面，就举这个例子，对abcdefghij序列进行左旋转操作：

如果abcdef ghij要变成defghij abc：
abcdef ghij
1. def abc ghij
2. def ghi abc j //接下来，j 步步前移
3. def ghi ab jc
4. def ghi a j bc
5. def ghi j abc

下面，再针对上述过程，画个图清晰说明下，如下所示：

ok，咱们来好好彻底总结一下此思路二：（就4点，请仔细阅读）：

1、首先让p1=ch[0]，p2=ch[m]，即让p1，p2相隔m的距离；

2、判断p2+m-1是否越界，如果没有越界转到3，否则转到4（abcdefgh这8个字母的字符串，以4左旋，那么初始时p2指向e，p2+4越界了，但事实上p2至p2+m-1是m个字符，可以再做一个交换）。

3、不断交换*p1与*p2，然后p1++，p2++，循环m次，然后转到2。

4、此时p2+m-1 已经越界，在此只需处理尾巴。过程如下：

4.1 通过n-p2得到p2与尾部之间元素个数r，即我们要前移的元素个数。

4.2 以下过程执行r次：

ch[p2]<->ch[p2-1]，ch[p2-1]<->ch[p2-2]，....，ch[p1+1]<->ch[p1]；p1++；p2++；

//copyright@July、颜沙    
//最终代码，July，updated again，2011.04.17。    
#include <iostream>    
#include <string>    
using namespace std;    
    
void rotate(string &str, int m)    
{    
        
    if (str.length() == 0 || m <= 0)    
        return;    
        
    int n = str.length();    
        
    if (m % n <= 0)    
        return;    
        
    int p1 = 0, p2 = m;    
    int k = (n - m) - n % m;    
        
    // 交换p1，p2指向的元素，然后移动p1，p2    
    while (k --)     
    {    
        swap(str[p1], str[p2]);    
        p1++;    
        p2++;    
    }    
        
    // 重点，都在下述几行。    
    // 处理尾部，r为尾部左移次数    
    int r = n - p2;    
    while (r--)    
    {    
        int i = p2;    
        while (i > p1)    
        {    
            swap(str[i], str[i-1]);    
            i--;    
        }    
        p2++;    
        p1++;    
    }    
    //比如一个例子，abcdefghijk    
    //                    p1    p2    
    //当执行到这里时，defghi a b c j k    
    //p2+m出界 了，    
    //r=n-p2=2，所以以下过程，要执行循环俩次。    
        
    //第一次：j 步步前移，abcjk->abjck->ajbck->jabck    
    //然后，p1++，p2++，p1指a，p2指k。    
    //               p1    p2    
    //第二次：defghi j a b c k    
    //同理，此后，k步步前移，abck->abkc->akbc->kabc。    
}    
    
int main()       
{       
    string ch="abcdefghijk";       
    rotate(ch,3);       
    cout<<ch<<endl;       
    return 0;          
}

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