字符串循環左移

字符串循環左移

簡介

給定一個字符串S[0…N-1]，要求把S的前k個字符移動到S的尾部，如把字符串"abcdef"前面的兩個字符’a’,'b’移動到字符串的尾部，得到新字符串"cdefab：即字符串循環左移k。

循環左移k位等價於循環右移n-k位。

算法要求：

• 時間複雜度爲$O(n)$
• 空間複雜度爲$O(1)$

問題分析

暴力位移法

• 每次循環左移1位，調用k次即可
• 時間複雜度$O(kN)$，時間複雜度爲$O(1)$

三次拷貝

• S[0…k] $\rightarrow$ T[0…k]
• S[k+1…N-1] $\rightarrow$ S[0…N-k-1]
• T[0…k] $\rightarrow$ S[N-k…N-1]
• 時間複雜度$O(N)$，空間複雜度$O(k)$

原地逆置

• $(X^{'}Y^{'})^{'} = YX$
  • 如：abcdef
  • $X=ab$ $X^{'}=ba$
  • $Y=cdef$ $Y^{'}=fedc$
  • $(X^{'}Y^{'})^{'} = ({\color{red}{ba}}{\color{blue}{fedc}})^{'}={\color{blue}{fedc}}{\color{red}{ba}}$
• 時間複雜度$O(N)$，空間複雜度$O(1)$

代碼實現

/**
     * 字符數組原地逆置
     * @param str
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private char[] reverseString(char[] str, int left, int right) {
        while (left < right) {
            char t = str[left];
            str[left++] = str[right];
            str[right--] = t;
        }
        return str;
    }

    /**
     *
     * @param str
     * @param k 循環左移k位
     * @param len 字符數組總長度
     * @return
     */
    public char[] leftRotateString(char[] str, int k, int len) {
        //防止左移位數超過數組總長度
        k %= len;
        str = reverseString(str, 0, k-1);
        str = reverseString(str, k, len-1);
        str = reverseString(str, 0, len-1);
        return str;
    }