程序员编程艺术(算法卷):第一章、左旋转字符串 (5)

本文最初发布时,网友留言bluesmic说:楼主,谢谢你提出的研讨主题,很有学术和实践价值。关于思路二,本人提一个建议:思路二的代码,如果用递归的思想去简化,无论代码还是逻辑都会更加简单明了。

就是说,把一个规模为N的问题化解为规模为M(M<N)的问题。
    举例来说,设字符串总长度为L,左侧要旋转的部分长度为s1,那么当从左向右循环交换长度为s1的小段,直到最后,由于剩余的部分长度为s2(s2==L%s1)而不能直接交换。

该问题可以递归转化成规模为s1+s2的,方向相反(从右向左)的同一个问题。随着递归的进行,左右反复回荡,直到某一次满足条件L%s1==0而交换结束。

举例解释一下:
    设原始问题为:将“123abcdefg”左旋转为“abcdefg123”,即总长度为10,旋转部("123")长度为3的左旋转。按照思路二的运算,演变过程为“123abcdefg”->"abc123defg"->"abcdef123g"。这时,"123"无法和"g"作对调,该问题递归转化为:将“123g”右旋转为"g123",即总长度为4,旋转部("g")长度为1的右旋转。

updated:

Ys

Bluesmic的思路没有问题,他的思路以前很少有人提出。思路是通过递归将问题规模变小。当字符串总长度为n,左侧要旋转的部分长度为m,那么当从左向右循环交换长度为m的小段直到剩余部分为m(n % m),此时m < m不能直接交换了

此后,我们换一个思路,把该问题递归转化成规模大小为m +m,方向相反的同一问题。随着递归的进行,直到满足结束条件n % m==0

  举个具体事例说明,如下:

1对于字符串abc def ghi gk

abc右移到def ghi gk后面,此时n = 11m = 3m = n % m = 2;

abc def ghi gk -> def ghi abc gk

2问题变成gk左移到abc前面,此时n = m + m = 5m = 2m = n % m 1;

abc gk -> a gk bc

3问题变成a右移到gk后面,此时n = m + m = 3m = 1m = n % m = 0;

a gk bc-> gk a bc。 由于此刻,n % m = 0,满足结束条件,返回结果

 

    即从左至右,后从右至左,再从左至右,如此反反复复,直到满足条件,返回退出。

代码如下,已测试正确(有待优化):

非常感谢。

稍后,由下文,您将看到,其实上述思路二的本质即是下文将要阐述的stl rotate算法,详情,请继续往下阅读

第四节、stl::rotate 算法的步步深入
思路三:

3.1、数组循环移位
    下面,我将再具体深入阐述下此STL 里的rotate算法,由于stl里的rotate算法,用到了gcd的原理,下面,我将先介绍此辗转相除法,或欧几里得算法,gcd的算法思路及原理。

gcd,即辗转相除法,又称欧几里得算法,是求最大公约数的算法,即求两个正整数之最大公因子的算法。此算法作为TAOCP第一个算法被阐述,足见此算法被重视的程度。

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