数组循环移位
2012-06-05 16:46
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题目:设计一个算法,把一个含有N个元素的数组循环右移K位,要求复杂度为O(N),且只允许使用两个变量
思考问题:
1)考虑原始解法:直接循环移动数组K次,则算法复杂度为0(N*K), 使用额外两个变量完成,显然复杂度依赖于K的值,如果K>=N,则算法复杂度大于或等于O(N^2)
2)考虑改进:原始算法复杂的原因在于移动次数过多,降低算法复杂度的最根本的目标就是如何减少移动次数而达到需求;
3)根据2)中出发点,最直接的想法是:如果能够直接让每个元素放到最终位置,则是最完美的访问,该方案存在么?是否可以递归将第i个元素放置到第(i+k)%N,递归完成上述过程,直到全部移动完成;证明该方案可采用如下方法:从N个元素中仍取一个,以K为步长,生成一个群,证明该群是一个循环群,如果是一个循环群则可完成一次递归赋值,剩余的未在群中的值在进行一次循环赋值,可证明该算法应该在O(N)时间完成;
4)换一种看待串的方法,因为是循环移动,那么可将数组看成两部分,前N-K和后K个值,右移K位即交互两部分的位置,可分别对两个部分求逆,然后对整体求逆;
方法4让人想起矩阵乘法逆的运算即:((A^-1)*(B^-1))^-1=(B^-1)^-1 *(A^-1)^-1=BA;已数组求逆转结果貌似一样,二者有何联系?
另外注意K>N情况,令K=K%N
思考问题:
1)考虑原始解法:直接循环移动数组K次,则算法复杂度为0(N*K), 使用额外两个变量完成,显然复杂度依赖于K的值,如果K>=N,则算法复杂度大于或等于O(N^2)
2)考虑改进:原始算法复杂的原因在于移动次数过多,降低算法复杂度的最根本的目标就是如何减少移动次数而达到需求;
3)根据2)中出发点,最直接的想法是:如果能够直接让每个元素放到最终位置,则是最完美的访问,该方案存在么?是否可以递归将第i个元素放置到第(i+k)%N,递归完成上述过程,直到全部移动完成;证明该方案可采用如下方法:从N个元素中仍取一个,以K为步长,生成一个群,证明该群是一个循环群,如果是一个循环群则可完成一次递归赋值,剩余的未在群中的值在进行一次循环赋值,可证明该算法应该在O(N)时间完成;
4)换一种看待串的方法,因为是循环移动,那么可将数组看成两部分,前N-K和后K个值,右移K位即交互两部分的位置,可分别对两个部分求逆,然后对整体求逆;
方法4让人想起矩阵乘法逆的运算即:((A^-1)*(B^-1))^-1=(B^-1)^-1 *(A^-1)^-1=BA;已数组求逆转结果貌似一样,二者有何联系?
另外注意K>N情况,令K=K%N
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