Python教程-Python中的数组旋转不同方法
在本教程中,我们将学习如何使用Python程序旋转数组。我们将编写一个用于旋转数组的函数(array[], E, K),该函数将用于将大小为K=8的array[]旋转E=4个元素。
将数组旋转4个元素后得到如下数组:
数组旋转的方法:
在本节中,我们将讨论不同的方法,用户可以根据他们的需求来旋转数组。
方法1:使用临时数组
在这种方法中,我们将使用以下方法:
Input arry[] = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15], E = 4, N = 8
步骤1:我们将把"E"个元素存储在一个临时数组中
Temp[] = [1, 3, 5, 7]
步骤2:我们将移动剩余的array[]
array[] = [9, 11, 13, 15]
步骤3:我们将存储"E"个元素
array[] = [9, 11, 13, 15, 1, 3, 5, 7]
示例:
def rotate_array1(arry, K, E):
temp_1 = []
J = 0
while (J < E):
temp_1.append(arry[J])
J = J + 1
J = 0
while (E < K):
arry[J] = arry[E]
J = J + 1
E = E + 1
arry[:] = arry[: J] + temp_1
return arry
# Driver function to test above function
arry = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
print ("Array after Rotation by 4 elements is: ", end = ' ')
print (rotate_array1(arry, len(arry), 4))
输出:
Array after Rotation by 4 elements is: [9, 11, 13, 15, 1, 3, 5, 7]
在上述方法中:
Time Complexity: O(K) [K = size of array]
Auxiliary Space: O(E) [E = number of elements to be rotated]
方法2:逐个旋转元素
在这种方法中,我们将使用以下方法:
def rotate_array1(arry, K, E):
for J in range(E):
rotate_by_one(arry, K)
#Now, we will define a function to rotate arry[] of size K by 1
def rotate_by_one(arry, K):
temp_1 = arry[0]
for J in range(K - 1):
arry[J] = arry[J + 1]
arry[K - 1] = temp_1
# Then, we will define a utility function for printing an array
def print_array(arry, size_1):
for J in range(size_1):
print ("%d" % arry[J], end = " ")
# At last, we will write a driver program for testing the above functions
arry = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
rotate_array1(arry, 4, 8)
print ("The array after rotation: ")
print_array(arry, 8)
输出:
The array after rotation:
1 3 5 7 9 11 13 15
在上述方法中:
Time Complexity: O(K * E) [K = size of array]
[E = number of elements to be rotated]
Auxiliary Space: O(1)
方法3:使用Juggling算法
在这种方法中,我们将数组分成不同的集合,而不是一个一个地移动元素。
当集合的数量等于K和E的最大公约数时,代码将把元素移到集合中。
如果最大公约数等于1,则元素将仅移到一个集合中。在这里,我们从temp_1 = array[0]开始,将array[J + E]依次移到array[J],最后将temp_1存储在正确的位置。
让我们看一个例子,其中K=16,E=4。最大公除法器(G_CD)=4
arry[] = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26]
步骤
- 首先,元素将被移动到第一个集合中一一如下图所示:
在这个集合完成后,arry[]将等于[15,12,13,14,19,16,17,18,23,20,21, 22,11,23,24,25,26]
- 在第二个集合中,
arry
将变为 [15, 16, 13, 14, 19, 20, 17, 18, 23, 24, 21, 22, 11, 12, 24, 25, 26]。 - 在第三个集合中,
arry
将变为 [15, 16, 17, 14, 19, 20, 21, 18, 23, 24, 25, 11, 12, 13, 26]。 - 最后,在第四个集合中,
arry
将变为 [15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 11, 12, 13, 14]。
示例:
def rotate_array1(arry, K, E):
for J in range(G_C_D(E, K)):
# now, we will move the J-th values of blocks
temp_1 = arry[J]
S = J
while 1:
F = S + E
if F >= K:
F = F - K
if F == J:
break
arry[S] = arry[F]
S = F
arry[S] = temp_1
# Then, we will define a utility function for printing an array
def print_array(arry, size_1):
for J in range(size_1):
print ("%d" % arry[J], end = " ")
#Here, we will define a Function for getting G_C_D of Sets
def G_C_D(X, Y):
if Y == 0:
return X;
else:
return G_C_D(Y, X % Y)
# Driver program to test above functions
arry = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26]
rotate_array1(arry, 4, 16)
print ("The array after rotation: ")
print_array(arry, 16)
输出:
The array after rotation:
[15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 11, 12, 13, 14]
在上述方法中:
Time Complexity: O(K ) [K = size of array]
Auxiliary Space: O(1)
方法4:使用列表切片
在这种方法中,我们将使用列表切片来旋转数组的元素。
示例:
def rotate_List1(arry, E, K):
arry[:] = arry[E:K] + arry[0:E]
return arry
# We will write a driver program for testing the above functions
arry = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]
print ("The List is: ", arry)
print ("The rotated list is: ")
print (rotate_List1(arry, 4, len(arry)))
输出:
The List is: [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]
The rotated list is:
[15, 16, 17, 18, 11, 12, 13, 14]
如果我们想要旋转的数组长度大于其长度,我们可以使用模方法。
假设我们要以"E"为单位旋转的数组的大小为"K",而"E"大于"K"。在这种情况下,我们必须计算(E%K),然后我们可以在模运算后旋转。
结论
在本文中,我们讨论了如何使用Python使用不同的方法旋转给定的数组。