旋转字符串问题

题目描述

给定一个字符串，要求把字符串前面的若干个字符移动到字符串的尾部，如把字符串“abcdef”前面的2个字符'a'和'b'移动到字符串的尾部，使得原字符串变成字符串“cdefab”。请写一个函数完成此功能，要求对长度为n的字符串操作的时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。

思路

对于这个问题，换一个角度思考一下。

将一个字符串分成X和Y两个部分，在每部分字符串上定义反转操作，如X^T，即把X的所有字符反转（如，X="abc"，那么X^T="cba"），那么就得到下面的结论：(X^TY^T)^T=YX，显然就解决了字符串的反转问题。

例如，字符串 abcdef ，若要让def翻转到abc的前头，只要按照下述3个步骤操作即可：

1. 首先将原字符串分为两个部分，即X:abc，Y:def；
2. 将X反转，X->X^T，即得：abc->cba；将Y反转，Y->Y^T，即得：def->fed。
3. 反转上述步骤得到的结果字符串X^TY^T，即反转字符串cbafed的两部分（cba和fed）给予反转，cbafed得到defabc，形式化表示为(X^TY^T)^T=YX，这就实现了整个反转。

代码：

import java.util.Scanner;

public class Test1 {

    static String str1 = "abcdef";
    static String str2 = "123456";
    static char[] s = {'a','b','c','d','e','f'};
    
    public static void main(String[] args) {
        int n=str1.length();
        reverse(str1.toCharArray(), n, 3);
//        reverse(s, n, 2);
    }
    
    /**
     * 交换两个字符的位置
     * @param s
     * @param from
     * @param to
     */
    static void ReverseString(char[] s,int from,int to){
        while (from < to){
            s[from] = (char) (s[from] ^ s[to]);
            s[to] = (char) (s[from] ^ s[to]);
            s[from] = (char) (s[from] ^ s[to]);
            from ++;
            to --;
        }
    }

    /**
     * 分成三部分  分别进行翻转
     * @param s
     * @param strLength
     * @param len
     */
    static void reverse(char[] s,int strLength,int len) { 
        len %= strLength;               //若要左移动大于n位，那么和%n 是等价的
        ReverseString(s, 0, len - 1); //反转[0->m - 1]，X->X^T，即 abc->cba
        System.out.println(s);
        ReverseString(s, len, strLength - 1); //反转[m->n - 1]，Y->Y^T，即 def->fed
        System.out.println(s);
        ReverseString(s, 0, strLength - 1); //反转[0->n - 1]整个反转，(X^T Y^T)^T=YX，即 cbafed->defabc。
        System.out.println(s);
    }
}

结果：我们将三步的每一个结果打印