PAT-B 1008. 数组元素循环右移问题

题目内容：

一个数组 A 中存有 n>0 个整数，在不允许使用另外数组的前提下，将每个整数循环向右移 m≥0 个位置，即将A中的数据由 (A0A1……An−1) 变换为 (An−m……An−1A0A1……An−m−1) （最后 m 个数循环移至最前面的 m 个位置）。如果需要考虑程序移动数据的次数尽量少，要如何设计移动的方法？

输入格式：每个输入包含一个测试用例，第1行输入 n(1≤n≤100) 、 m(m≥0) ；第2行输入 n 个整数，之间用空格分隔。

输出格式：在一行中输出循环右移 m 位以后的整数序列，之间用空格分隔，序列结尾不能有多余空格。

输入样例：

6 2
1 2 3 4 5 6

输出样例：

5 6 1 2 3 4

思路分析：

对于题目的不使用额外数组要求，写了第一个代码，在读取的时候完成位移，然后把得到的数组遍历输出。期间只使用了一个数组。
后来想到题目要求应该是输入输出时不做任何“手脚”，只在数组中完成原地位移。于是有了第二个代码。

代码2的思路以输入样例为例：

由于向右移动时，只需要当前位置加步长取模，(i+step)%lenth，而向左移动要考虑数组下标不为负数的问题，且左移两位与右移四位是等效的。代码其实做的是右移运算，样例就是右移四位。

• 原数据
  
  • 1 2 3 4 5 6 // 第一位向右数四个，即第五位交换，1和5交换
  • 5 2 3 4 1 6 // 第五位跟右数四个，即第三位交换，1和3交换
  • 5 6 1 2 3 4 // 第三位向右数四个，可是第一位已经处理过了，于是开始向左偏置一位的循环
  • 5 2 1 4 3 6 // 第二位向右数四个，即第六位交换，2和6交换
  • 5 6 1 4 3 2 // 第六位向右数四个，即第四位交换，2和4交换
  • 5 6 1 2 3 4 // 移动完成

位操作解释：

(char)i & 0x80(1000 0000) == 0 // 按位与，验证i的第一位是否为0
(char)i & 0x7F(0111 1111) // 按位与，将第一位赋值为0

代码1：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n, m, ch[100] = {0};

    scanf("%d %d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < n; i++)
        scanf("%d", &ch[(i+m)%n]); // 读取时直接存储到移动后的位置上

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (i > 0) printf(" ");
        printf("%d", ch[i]);
    }
    return 0;
}

代码2：

#include <stdio.h>

void swap(short *a, short *b)
{
    if (*a != *b) *a ^= *b, *b ^= *a, *a ^= *b; 
    *a |= 0x8000; // 通过异或交换，两变量相等时会同时变成0，增加a b不相等的判断条件。
}

int main()
{
    short lenth, step, ver = 0, a[100] = {0};

    scanf("%hd %hd", &lenth, &step);
    step = lenth - step % lenth; // 将左移步数，转化为右移步数
    for (int i = 0; i < lenth; i++)
        scanf("%hd", &a[i]);

    for (int i = 0; i < lenth-1; i++, ver = (ver+step)%lenth) {
        if ((a[(ver+step)%lenth] & 0x8000) == 0) // 验证第一位是否为0，即是否被处理过
            swap(a+ver, a + (ver+step)%lenth); // 如果没被处理过，则交换
        else
            ver++; // 如果被处理过，就偏置一位
    }

    for (int i = 0; i < lenth; i++) {
        if (i > 0) printf(" ");
        printf("%d", a[i] & 0x7fff); // 由于输出时，最高位的“不正常”行为会造成输出错误，这里将最高位赋值为0
    }

    return 0;
}

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