## 题目描述 给定一个字符串,要求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”前面的2个字符'a'和'b'移动到字符串的尾部,使得原字符串变成字符串“cdefab”。请写一个函数完成此功能,要求对长度为n的字符串操作的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。 ## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/01.01.md#分析与解法)分析与解法 ### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/01.01.md#解法一暴力移位法)解法一:暴力移位法 初看此题,可能最先想到的方法是按照题目所要求的,把需要移动的字符一个一个地移动到字符串的尾部,如此我们可以实现一个函数`LeftShiftOne(char* s, int n)` ,以完成移动一个字符到字符串尾部的功能,代码如下所示: ~~~ void LeftShiftOne(char* s, int n) { char t = s[0]; //保存第一个字符 for (int i = 1; i < n; i++) { s[i - 1] = s[i]; } s[n - 1] = t; } ~~~ 因此,若要把字符串开头的m个字符移动到字符串的尾部,则可以如下操作: ~~~ void LeftRotateString(char* s, int n, int m) { while (m--) { LeftShiftOne(s, n); } } ~~~ 下面,我们来分析一下这种方法的时间复杂度和空间复杂度。 针对长度为n的字符串来说,假设需要移动m个字符到字符串的尾部,那么总共需要 m*n 次操作,同时设立一个变量保存第一个字符,如此,时间复杂度为O(m * n),空间复杂度为O(1),空间复杂度符合题目要求,但时间复杂度不符合,所以,我们得需要寻找其他更好的办法来降低时间复杂度。 ### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/01.01.md#解法二三步反转法)解法二:三步反转法 对于这个问题,换一个角度思考一下。 将一个字符串分成X和Y两个部分,在每部分字符串上定义反转操作,如X^T,即把X的所有字符反转(如,X="abc",那么X^T="cba"),那么就得到下面的结论:(X^TY^T)^T=YX,显然就解决了字符串的反转问题。 例如,字符串 abcdef ,若要让def翻转到abc的前头,只要按照下述3个步骤操作即可: 1. 首先将原字符串分为两个部分,即X:abc,Y:def; 2. 将X反转,X->X^T,即得:abc->cba;将Y反转,Y->Y^T,即得:def->fed。 3. 反转上述步骤得到的结果字符串X^TY^T,即反转字符串cbafed的两部分(cba和fed)给予反转,cbafed得到defabc,形式化表示为(X^TY^T)^T=YX,这就实现了整个反转。 如下图所示: 代码则可以这么写: ~~~ void ReverseString(char* s,int from,int to) { while (from < to) { char t = s[from]; s[from++] = s[to]; s[to--] = t; } } void LeftRotateString(char* s,int n,int m) { m %= n; //若要左移动大于n位,那么和%n 是等价的 ReverseString(s, 0, m - 1); //反转[0..m - 1],套用到上面举的例子中,就是X->X^T,即 abc->cba ReverseString(s, m, n - 1); //反转[m..n - 1],例如Y->Y^T,即 def->fed ReverseString(s, 0, n - 1); //反转[0..n - 1],即如整个反转,(X^TY^T)^T=YX,即 cbafed->defabc。 } ~~~ 这就是把字符串分为两个部分,先各自反转再整体反转的方法,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),达到了题目的要求。 ## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/01.01.md#举一反三)举一反三 1、链表翻转。给出一个链表和一个数k,比如,链表为1→2→3→4→5→6,k=2,则翻转后2→1→6→5→4→3,若k=3,翻转后3→2→1→6→5→4,若k=4,翻转后4→3→2→1→6→5,用程序实现。 2、编写程序,在原字符串中把字符串尾部的m个字符移动到字符串的头部,要求:长度为n的字符串操作时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。 例如,原字符串为”Ilovebaofeng”,m=7,输出结果为:”baofengIlove”。 3、单词翻转。输入一个英文句子,翻转句子中单词的顺序,但单词内字符的顺序不变,句子中单词以空格符隔开。为简单起见,标点符号和普通字母一样处理。例如,输入“I am a student.”,则输出“student. a am I”。