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。

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// 使用指针反转数组的一段 void reverse(int start, int end) { while (start < end) { int temp = start; start = end; end = temp; start++; end--; } }
// 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;
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);}
// 打印数组 void printArray(int arr, int n) { for (int i = 0; i (arr + i)
int main() { int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; int n = 5; int k = 2;
std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "原数组: "; printArray(arr, n); rotateRight(arr, n, k); std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "右旋" zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn k zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "位后: "; printArray(arr, n); return 0;}
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。










