内容全部来自编程之法:面试和算法心得一书,实现是自己写的使用的是java

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)。

分析与解法

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

/*
* 字符串左移一位
*/
public static String leftShiftOne(String s)
{
String result = "";
String temp = s.charAt(0)+"";
result = s.substring(1)+temp;
return result;
}

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:

/*
* 暴力法
* n表示把s1的前n个字符移到后面
*/
public static String leftRoteShift(String s1,int n)
{
String result = s1;
while(n>0)
{
result = leftShiftOne(result);
n--;
}
return result;
}

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 mn 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。

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。
/*
* 三步反转法
* 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:
* 首先将原字符串分为两个部分,即X:abc,Y:def;
* 将X反转,X->X^T,即得:abc->cba;将Y反转,Y->Y^T,即得:def->fed。
* 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。
*/
public static String leftRoteString(String s1,int n)
{
String temp1 = s1.substring(0,n);
String temp2 = s1.substring(n);
String temp3 = reverseString(temp1)+reverseString(temp2);
return reverseString(temp3);
}
/*
* 翻转字符串
*/
public static String reverseString(String s1)
{
return new StringBuffer(s1).reverse().toString(); }

主要学习下三步翻转法

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