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C++如何使用指针实现数组旋转

P粉602998670
发布: 2025-09-12 10:26:01
原创
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数组旋转可通过指针实现高效操作,核心为三次反转法:先反转前n-k个元素,再反转后k个元素,最后反转整个数组,实现右旋k位;左旋则调整反转顺序或用n-k调用右旋函数。

c++如何使用指针实现数组旋转

在C++中,可以使用指针来高效地实现数组旋转。数组旋转通常分为左旋和右旋。例如,将数组 {1, 2, 3, 4, 5} 左旋2位变成 {3, 4, 5, 1, 2}。通过指针操作,可以在不额外分配大量内存的情况下完成该操作。

使用指针反转法实现数组旋转

最常用且高效的方法是“三次反转法”,也叫“翻转法”。其核心思想是:

  • 先反转前 n-k 个元素
  • 再反转后 k 个元素
  • 最后反转整个数组

这样就能实现右旋k位。左旋可类似调整顺序。

下面是使用指针实现的完整示例(以右旋为例):

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#include <iostream>
<p>// 使用指针反转数组的一段
void reverse(int<em> start, int</em> end) {
while (start < end) {
int temp = <em>start;
</em>start = <em>end;
</em>end = temp;
start++;
end--;
}
}</p><p>// 右旋数组k位
void rotateRight(int* arr, int n, int k) {
if (n == 0) return;
k = k % n;  // 处理k大于数组长度的情况
if (k == 0) return;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>int* begin = arr;
int* end = arr + n - 1;

// 步骤1:反转前n-k个元素
reverse(begin, begin + (n - k) - 1);
// 步骤2:反转后k个元素
reverse(begin + (n - k), end);
// 步骤3:反转整个数组
reverse(begin, end);
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}

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// 打印数组 void printArray(int arr, int n) { for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << (arr + i) << " "; } std::cout << std::endl; }

int main() { int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; int n = 5; int k = 2;

std::cout << "原数组: ";
printArray(arr, n);

rotateRight(arr, n, k);

std::cout << "右旋" << k << "位后: ";
printArray(arr, n);

return 0;
登录后复制

}

指针操作的关键点

在这个实现中,指针的作用体现在:

  • reverse函数:接收两个指针,分别指向要反转区域的首尾,通过移动指针完成交换
  • 地址计算:arr + i 直接访问第i个元素,体现指针与数组的等价性
  • 无需额外数组:所有操作都在原数组上通过指针完成,空间效率高

左旋的实现方式

左旋k位可以通过类似方法实现,只需调整反转顺序:

  • 反转前k个元素
  • 反转后n-k个元素
  • 反转整个数组

或将右旋的k替换为 n-k 来调用上述函数即可。

基本上就这些。使用指针进行数组旋转既高效又直观,关键是掌握指针的移动和解引用操作。反转法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1),适合处理大规模数据。

以上就是C++如何使用指针实现数组旋转的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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