Элементы сдвига в массиве по индексу
Задан массив из n элементов, т.е.
var array = [1, 2, 3, 4, 5]
Я могу написать расширение для Array
чтобы изменить массив для получения такого результата: [2, 3, 4, 5, 1]
:
mutating func shiftRight() {
append(removeFirst())
}
Есть ли способ реализовать такую функцию, которая бы сдвигала массив на любой индекс, положительный или отрицательный. Я могу реализовать эту функцию в императивном стиле с помощью предложений if-else
, но я ищу функциональную реализацию.
Алгоритм прост:
- Разбить массив на две части по предоставленному индексу
- добавить первый массив в конец второго
Есть ли способ реализовать его в функциональном стиле?
Код, с которым я закончил:
extension Array {
mutating func shift(var amount: Int) {
guard -count...count ~= amount else { return }
if amount < 0 { amount += count }
self = Array(self[amount ..< count] + self[0 ..< amount])
}
}
Ответы
Ответ 1
Вы можете использовать индексирование по диапазону и объединить результаты. Это даст вам то, что вы ищете, с именами, похожими на стандартную библиотеку:
extension Array {
func shiftRight(var amount: Int = 1) -> [Element] {
assert(-count...count ~= amount, "Shift amount out of bounds")
if amount < 0 { amount += count } // this needs to be >= 0
return Array(self[amount ..< count] + self[0 ..< amount])
}
mutating func shiftRightInPlace(amount: Int = 1) {
self = shiftRight(amount)
}
}
Array(1...10).shiftRight()
// [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1]
Array(1...10).shiftRight(7)
// [8, 9, 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
Вместо подписи, вы также можете вернуть Array(suffix(count - amount) + prefix(amount))
из shiftRight()
.
Ответ 2
В Swift 5 вы можете создать shift(withDistance:)
и shiftInPlace(withDistance:)
в расширении Array
со следующей реализацией, чтобы решить вашу проблему:
extension Array {
func shift(withDistance distance: Int = 1) -> Array<Element> {
let offsetIndex = distance >= 0 ?
self.index(startIndex, offsetBy: distance, limitedBy: endIndex) :
self.index(endIndex, offsetBy: distance, limitedBy: startIndex)
guard let index = offsetIndex else { return self }
return Array(self[index ..< endIndex] + self[startIndex ..< index])
}
mutating func shiftInPlace(withDistance distance: Int = 1) {
self = shift(withDistance: distance)
}
}
Использование:
let array = Array(1...10)
let newArray = array.shift(withDistance: 3)
print(newArray) // prints: [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 2, 3]
var array = Array(1...10)
array.shiftInPlace(withDistance: -2)
print(array) // prints: [9, 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
let array = Array(1...10)
let newArray = array.shift(withDistance: 30)
print(newArray) // prints: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let array = Array(1...10)
let newArray = array.shift(withDistance: 0)
print(newArray) // prints: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
var array = Array(1...10)
array.shiftInPlace()
print(array) // prints: [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1]
var array = [Int]()
array.shiftInPlace(withDistance: -2)
print(array) // prints: []
Ответ 3
Я попытался написать несколько расширений для этого. У него есть несколько приятных особенностей:
- Сдвиг на величину, превышающую
count
вызывает циклическое изменение. - Сдвиг на отрицательные суммы меняет направление
- Выставляет функции как двоичные операторы со сдвигом битов (
<<
, <<=
, >>
, >>=
)
extension Array {
public func shiftedLeft(by rawOffset: Int = 1) -> Array {
let clampedAmount = rawOffset % count
let offset = clampedAmount < 0 ? count + clampedAmount : clampedAmount
return Array(self[offset ..< count] + self[0 ..< offset])
}
public func shiftedRight(by rawOffset: Int = 1) -> Array {
return self.shiftedLeft(by: -rawOffset)
}
public mutating func shiftLeftInPlace(by rawOffset: Int = 1) {
if rawOffset == 0 { return /* no-op */ }
func shiftedIndex(for index: Int) -> Int {
let candidateIndex = (index + rawOffset) % self.count
if candidateIndex < 0 {
return candidateIndex + self.count
}
return candidateIndex
}
// Create a sequence of indexs of items that need to be swapped.
//
// For example, to shift ["A", "B", "C", "D", "E"] left by 1:
// Swapping 2 with 0: ["C", "B", "A", "D", "E"]
// Swapping 4 with 2: ["C", "B", "E", "D", "A"]
// Swapping 1 with 4: ["C", "A", "E", "D", "B"]
// Swapping 3 with 1: ["C", "D", "E", "A", "B"] <- Final Result
//
// The sequence here is [0, 2, 4, 1, 3].
// It turned into [(2, 0), (4, 2), (1, 4), (3, 1)] by the zip/dropFirst trick below.
let indexes = sequence(first: 0, next: { index in
let nextIndex = shiftedIndex(for: index)
if nextIndex == 0 { return nil } // We've come full-circle
return nextIndex
})
print(self)
for (source, dest) in zip(indexes.dropFirst(), indexes) {
self.swapAt(source, dest)
print("Swapping \(source) with \(dest): \(self)")
}
print(Array<(Int, Int)>(zip(indexes.dropFirst(), indexes)))
}
public mutating func shiftRightInPlace(by rawOffset: Int = 1) {
self.shiftLeftInPlace(by: rawOffset)
}
}
public func << <T>(array: [T], offset: Int) -> [T] { return array.shiftedLeft(by: offset) }
public func >> <T>(array: [T], offset: Int) -> [T] { return array.shiftedRight(by: offset) }
public func <<= <T>(array: inout [T], offset: Int) { return array.shiftLeftInPlace(by: offset) }
public func >>= <T>(array: inout [T], offset: Int) { return array.shiftRightInPlace(by: offset) }
Вы можете увидеть это в действии здесь.
Вот более общее решение, которое лениво реализует эту функциональность для любого типа, отвечающего требованиям:
extension RandomAccessCollection where
Self: RangeReplaceableCollection,
Self.Index == Int,
Self.IndexDistance == Int {
func shiftedLeft(by rawOffset: Int = 1) -> RangeReplaceableSlice<Self> {
let clampedAmount = rawOffset % count
let offset = clampedAmount < 0 ? count + clampedAmount : clampedAmount
return self[offset ..< count] + self[0 ..< offset]
}
func shiftedRight(by rawOffset: Int = 1) -> RangeReplaceableSlice<Self> {
return self.shiftedLeft(by: -rawOffset)
}
mutating func shiftLeft(by rawOffset: Int = 1) {
self = Self.init(self.shiftedLeft(by: rawOffset))
}
mutating func shiftRight(by rawOffset: Int = 1) {
self = Self.init(self.shiftedRight(by: rawOffset))
}
//Swift 3
static func << (c: Self, offset: Int) -> RangeReplaceableSlice<Self> { return c.shiftedLeft(by: offset) }
static func >> (c: Self, offset: Int) -> RangeReplaceableSlice<Self> { return c.shiftedRight(by: offset) }
static func <<= (c: inout Self, offset: Int) { return c.shiftLeft(by: offset) }
static func >>= (c: inout Self, offset: Int) { return c.shiftRight(by: offset) }
}
Ответ 4
Здесь представлена функциональная реализация для вращения "на месте", которая не требует дополнительной памяти или временной переменной и выполняет не более одного свопа на элемент.
extension Array
{
mutating func rotateLeft(by rotations:Int)
{
let _ = // silence warnings
(1..<Swift.max(1,count*((rotations+1)%(count+1)%1))) // will do zero or count - 1 swaps
.reduce((i:0,r:count+rotations%count)) // i: swap index r:effective offset
{ s,_ in let j = (s.i+s.r)%count // j: index of value for position i
swap(&self[j],&self[s.i]) // swap to place value at rotated index
return (j,s.r) // continue with next index to place
}
}
}
Оптимально поддерживает нулевые, положительные и отрицательные вращения, а также вращения большей величины, чем размер массива и поворот пустого массива (т.е. он не может не работать).
Использует отрицательные значения для вращения в другом направлении (вправо).
Вращение массива из 3 элементов на 10 подобно вращению на 1, первые девять вращений вернут его в исходное состояние (но мы не хотим перемещать элементы более одного раза).
Вращение массива 5 элементов справа на 3, т.е. rotateLeft (на: -3) эквивалентно rotateLeft (по: 2). Функция "эффективное смещение" учитывает это.
Ответ 5
Простое решение,
public func solution(_ A : [Int], _ K : Int) -> [Int] {
if A.count > 0 {
let roundedK: Int = K % A.count
let rotatedArray = Array(A.dropFirst(A.count - roundedK) + A.dropLast(roundedK))
return rotatedArray
}
return []
}
Ответ 6
Следуя ответам Nate Cook, мне также нужно сдвинуть массив, возвращающий обратный порядок, поэтому я сделал:
//MARK: - Array extension
Array {
func shiftRight( amount: Int = 1) -> [Element] {
var amountMutable = amount
assert(-count...count ~= amountMutable, "Shift amount out of bounds")
if amountMutable < 0 { amountMutable += count } // this needs to be >= 0
return Array(self[amountMutable ..< count] + self[0 ..< amountMutable])
}
func reverseShift( amount: Int = 1) -> [Element] {
var amountMutable = amount
amountMutable = count-amountMutable-1
let a: [Element] = self.reverse()
return a.shiftRight(amountMutable)
}
mutating func shiftRightInPlace(amount: Int = 1) {
self = shiftRight(amount)
}
mutating func reverseShiftInPlace(amount: Int = 1) {
self = reverseShift(amount)
}
}
Мы имеем, например:
Array(1...10).shiftRight()
// [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1]
Array(1...10).shiftRight(7)
// [8, 9, 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
Array(1...10).reverseShift()
// [2, 1, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3]
Array(1...10).reverseShift(7)
// [8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 10, 9]
Ответ 7
В объекте C вы можете просто получить сдвинутый слева массив следующим образом:
- (NSMutableArray *)shiftedArrayWithOffset:(NSInteger)offset
{
NSMutableArray *bufferArray = [[NSMutableArray alloc] initWithArray:originalArray];
for (int i = 0; i < offset; i++)
{
id object = [bufferArray firstObject];
[bufferArray removeObjectAtIndex:0];
[bufferArray addObject:object];
}
return bufferArray;
}
Ответ 8
Самый быстрый способ (но берет двойную память!):
:
var arr = [1,2,3,4,5]
let k = 1 (num steps to rotate)
let n = arr.count ( a little but faster )
вращение LEFT:
var temp = arr
for i in 0..<n {
arr[(n-i+k)%n] = temp[i]
}
result: [2, 1, 4, 3, 5]
вращение ВПРАВО:
var temp = arr
for i in 0..<n {
arr[(i+k)%n] = temp[i]
}
result: [4, 1, 2, 3, 5]