Python3实现旋转数组的3种算法

引言

在编程中，旋转数组是一种常见的操作，其目的是将数组中的元素按照一定的规则进行移动。本文将介绍使用Python3实现旋转数组的3种算法，分别是：切片法、循环移动法和反转法。

1. 切片法

切片法是最易懂的一种旋转数组的方法，通过Python的切片操作来实现。具体代码如下：

def rotate_array_slice(arr, k):
    n = len(arr)
    k %= n  # 若k大于数组长度，取余数
    return arr[-k:] + arr[:-k]
# 示例
arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
k = 3
print(rotate_array_slice(arr, k))  # 输出：[5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]

2. 循环移动法

循环移动法通过遍历数组元素，逐个移动到目标位置。具体代码如下：

def rotate_array_cyclic(arr, k):
    n = len(arr)
    k %= n  # 若k大于数组长度，取余数
    for _ in range(k):
        temp = arr.pop()
        arr.insert(0, temp)
# 示例
arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
k = 3
rotate_array_cyclic(arr, k)
print(arr)  # 输出：[5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]

3. 反转法

反转法是通过先将整个数组反转，然后将前k个元素和剩余的元素分别反转，从而实现旋转数组的目的。具体代码如下：

def reverse(arr, start, end):
    while start < end:
        arr[start], arr[end] = arr[end], arr[start]
        start += 1
        end -= 1
def rotate_array_reverse(arr, k):
    n = len(arr)
    k %= n  # 若k大于数组长度，取余数
    reverse(arr, 0, n-1)  # 反转整个数组
    reverse(arr, 0, k-1)  # 反转前k个元素
    reverse(arr, k, n-1)  # 反转剩余元素
# 示例
arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
k = 3
rotate_array_reverse(arr, k)
print(arr)  # 输出：[5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]

总结

本文介绍了使用Python3实现旋转数组的3种算法：切片法、循环移动法和反转法。切片法最易懂，但也许不适用于所有场景；循环移动法通过逐个移动元素实现旋转；反转法通过反转数组中的元素实现旋转。在实际应用中，可以结合具体需求和场景选择合适的算法。

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