字符串循环左移

简介

给定一个字符串S[0…N-1]，要求把S的前k个字符移动到S的尾部，如把字符串"abcdef"前面的两个字符’a’,'b’移动到字符串的尾部，得到新字符串"cdefab：即字符串循环左移k。

循环左移k位等价于循环右移n-k位。

算法要求：

• 时间复杂度为$O(n)$O(n)
• 空间复杂度为$O(1)$O(1)

问题分析

暴力位移法

• 每次循环左移1位，调用k次即可
• 时间复杂度$O(kN)$O(kN)，时间复杂度为$O(1)$O(1)

三次拷贝

• 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]
• 时间复杂度$O(N)$O(N)，空间复杂度$O(k)$O(k)

原地逆置

• $(X^{'}Y^{'})^{'} = YX$(X′Y′)′=YX
  • 如：abcdef
  • $X=ab$X=ab $X^{'}=ba$X′=ba
  • $Y=cdef$Y=cdef $Y^{'}=fedc$Y′=fedc
  • $(X^{'}Y^{'})^{'} = ({\color{red}{ba}}{\color{blue}{fedc}})^{'}={\color{blue}{fedc}}{\color{red}{ba}}$(X′Y′)′=(bafedc)′=fedcba
• 时间复杂度$O(N)$O(N)，空间复杂度$O(1)$O(1)

代码实现

/**
     * 字符数组原地逆置
     * @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 循环左移k位
     * @param len 字符数组总长度
     * @return
     */
    public char[] leftRotateString(char[] str, int k, int len) {
        //防止左移位数超过数组总长度
        k %= len;
        str = reverseString(str, 0, k-1);
        str = reverseString(str, k, len-1);
        str = reverseString(str, 0, len-1);
        return str;
    }