python实现数组平移K位问题

目录

• python数组平移K位
• Python对数组进行循环移位
• 要求
• 分析
• 代码实现
• 性能分析
• 总结

python数组平移K位

def move(ls: list, offset):
    """
    元素原索引+位移数（正为右移，负为左移）之和求关于数组长度（数组的模）的余数，即为位移后的元素索引。
    再对新索引升序排序，去除索引，即为位移后的新数组
    :param ls:
    :param offset:
    :return:
    """
    mod = len(ls)
    ids = [[(item[0]+offset)%mod, item[1]] for item in enumerate(ls)]
    ids.sort(key=lambda item: item[0])
    return [item[1] for item in ids]

def move2(ls: list, offset):
    """
    分段反转，以位移数（对模求余）为界，分别反转两个子数组，再整体反转
    :param ls:
    :param offset:
    :return:
    """
    mod = len(ls)
    offset = offset % mod
    tail = list(reversed(ls[mod-offset:]))
    head = list(reversed(ls[:mod-offset]))
    return list(reversed(head+tail))

if __name__ == '__main__':
    nums = [8, 9, 10, 11]
    print(move(nums, 1))
    print(move2(nums, 1))

    print(move(nums, -1))
    print(move2(nums, -1))
    """
	[11, 8, 9, 10]
	[11, 8, 9, 10]
	[9, 10, 11, 8]
	[9, 10, 11, 8]
	"""

Python对数组进行循环移位

要求

对含有N个元素的数组循环右移K位，要求时间复杂度为O(N)，且只允许使用两个附加变量。

分析

方法一：蛮力法

要求将数组元素循环右移K位，只需要每次将数组中元素右移一位，循环K次即可。如原数组为abcd1234，右移4位具体移动过程为abcd1234–>4abcd123–>34abcd12–>1234abcd。

方法二：翻转法

直接上例子，对于数组序列A = [123456]，如何实现循环右移2位功能？将数组A分成两个部分A[0,N-K-1]和A[N-K,N-1]，将这两部分分别翻转，然后放在一起再翻转，具体如下：

• ①翻转1234:123456–>432156
• ②翻转56:432156–>432165
• ③翻转432165:432165–>561234

代码实现

#方法一
# -*- coding:utf-8 -*-
def rightShift(arr,k):
    if arr == None:
        print("参数不合法！")
        return
    lens = len(arr)
    k %= lens #因为K不一定小于N，有可能大于等于N，当K≥N时，右移K-N与右移K位效果一样
    while k != 0: #右移k位
        tmp = arr[lens-1] #数组最后一个元素放入临时变量中
        i = lens-1
        while i > 0:
            arr[i] = arr[i-1] #所有元素后移
            i -= 1
        arr[0] = tmp #第一个元素为初始最后一个元素的值
        k -= 1
 
if __name__ == "__main__":
    k = 4
    arr = ['a','b','c','d','1','2','3','4']
    rightShift(arr,k)
    i = 0
    while i < len(arr):
        print(arr[i],end="")
        i += 1

运行结果：

1234abcd

#方法二
def reverse(arr,start,end):
    while start<end:
        temp = arr[start]
        arr[start] = arr[end]
        arr[end] = temp
        start += 1
        end -= 1
 
def rightShift(arr,k):
    if arr == None:
        print("参数不合法！")
        return
    lens = len(arr)
    k %= lens
    reverse(arr,0,lens-k-1)
    reverse(arr,lens-k,lens-1)
    reverse(arr,0,lens-1)
 
if __name__ == "__main__":
    k = 4
    arr = ['a','b','c','d','1','2','3','4']
    rightShift(arr,k)
    i = 0
    while i < len(arr):
        print(arr[i],end="")
        i += 1

运行结果

1234abcd

性能分析

方法一每移动一次，其时间复杂度为O(N)，故移动K次，总的时间复杂度为O(K*N)，0<K<N，且时间复杂度不满足O(N)。

方法二时间复杂度为O(N)，完成翻转操作只用了一个辅助存储空间。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。