python列表元素循环左移_JavaScript系列——数组元素左右移动N位算法实现
引言
在自己刚刚毕业不久的时候,去了一家公司面试,面试官现场考了我这道题,我记忆深刻,当时没有想到思路,毫无疑问被面试官当成菜鸟了。
最近刚好在研究数组的各种算法实现,就想到这道题,可以拿来实现一下,纪念自己逝去的青春。
需求
假设有这样一个数组
[1,2,3,4,5]
现在想要左移或者右移N位,比如移动1位
//左移1位
[2,3,4,5,1]
//右移1位
[5,1,2,3,4]
算法实现
这样一道题目,你先不要看我下面的代码,自己思考一下如何实现它,不管是复杂的还是简单的方法。
可以先告诉你我用了2行代码实现左、右移动元素。
拆分法
当我们没有具体思路的时候,就先假设数组移动1位的情况。
[1,2,3,4,5]
=>
[null,1,2,3,4] and [5,null,null,null,null]
=>
[5,1,2,3,4]
这里可以看成2个数组,一个是没有到达边界的元素移动[null,1,2,3,4],一个是到达了边界的元素移动[5,null,null,null,null],当元素到达边界,就会往数组的初始位置移动,形成了一个循环的过程。
很明显,如果我们将这2个移动后的数组合并起来,就是需求的结果。
移动2位
同样符合2个移动后的数组合并起来为结果的情况
[1,2,3,4,5]
=>
[null,null,1,2,3] and [4,5,null,null,null]
=>
[4,5,1,2,3]
刚好移动数组长度
[1,2,3,4,5]
=>
[1,2,3,4,5] and [] //如果没有,就假设为空数组
合并数组
假设移动1位的情况
上面的步骤,我们找到了规律,接下来要做的是找到2个数组,需要用到slice截取数组元素。
截取第一个数组
arr.slice(0,-1)
// [1,2,3,4]
截取第二个数组
arr.slice(-1)
// [5]
合并数组
arr.slice(-1).concat(arr.slice(0,-1))
// [5,1,2,3,4]
这样你就实现了移动1位的情况,接着,你继续拿+5和-5范围内的数字进行测试,发现都可以正常移动,当数字大于5或者小于-5的时候,代码就无效了,始终输出[1,2,3,4,5]
arr.slice(-6).concat(arr.slice(0,-6))
// [1,2,3,4,5]
我们再加上一个小技巧,求余数,假设是移动6,那么,实际上和移动1是相同的,我们就可以根据公式求余数
n = n%arr.length
// n = 6%5 余1
同理,当移动-6时
n = n%arr.length
// n = -6%5 余-1
接着带入公式,发现输出全部都正确了!!
思路分析完了,应该很清晰了吧,源码在下面、
算法源码
arr表示原始数组,n表示移动的距离,可以是正数、可以是0、也可以是负数、正数表示右移,负数表示左移,0表示不移动。
function moveElement(arr, n) {
if(Math.abs(n)>arr.length) n = n%arr.length
return arr.slice(-n).concat(arr.slice(0,-n))
}
// moveElement(arr, 9)
// moveElement(arr, 0)
// moveElement(arr, -9)
总结
下次面试要是继续碰到这道题,可能我又当场忘记思路了?
补充
看到有评论讨论不同方案的实现,这些都很厉害,没有唯一的答案,而思考解决方案的时候,要考虑的是时间复杂度,移动数组的元素都会造成数组的重新排列。
第一步方案我觉得应该是找到最小移动位置的代价,即移动2和移动2n是一样的,我们就只需要移动2,不需要再移动n,求余数的作用在于此,根据移动的位置切分出2个数组,不需要移动元素,最后我用的是concat合并2个数组,返回一个新的数组副本,这样就避免了移动元素。
还有一种方案是将2个数组使用new Set(array1)和new Set(array2)设置为集合,集合是key、value的散列表,可以用最少的代价移动位置,不导致重排,用集合移动完之后,再Array.from()转换回数组。
切忌,不要尝试去直接修改原数组的元素位置,这样做代价非常大,尤其是数组长度很长的时候!!
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