根據給定查詢重新排列和更新陣列元素


在這個問題中,我們將對陣列元素執行給定的查詢。查詢包含陣列元素的迴圈左移、右移和更新。

解決問題的邏輯部分是陣列旋轉。向左旋轉陣列的簡單方法是用下一個元素替換每個元素,用第一個元素替換最後一個元素。

我們可以使用雙端佇列資料結構來有效地旋轉陣列。

問題陳述−我們有一個包含整數值的arr[]陣列。此外,我們還有一個包含K個查詢的queries[]陣列。我們需要根據以下規則對arr[]陣列元素執行queries[]中給出的每個查詢。

  • {0} − 對陣列進行迴圈左移。

  • {1} − 對陣列進行迴圈右移。

  • {2, p, q} − 用q更新第p個索引處的元素。

  • {3, p} − 列印第p個索引處的元素。

示例

輸入

arr[] = {8, 9, 13, 44, 76, 67, 21, 51}; queries = {{1}, {0}, {2, 4, 50}, {3, 2}, {2, 2, 223}, {3, 2}};

輸出

13,223

解釋−讓我們執行每個查詢。

  • {1} −> 向右旋轉陣列後,陣列變為 {51, 8, 9, 13, 44, 76, 67, 21}。

  • {0} −> 向左旋轉更新後的陣列後,陣列變為 {8, 9, 13, 44, 76, 67, 21, 51}。

  • {2, 4, 50} −> 用50更新第4個索引處的元素後,陣列變為 {8, 9, 13, 44, 50, 67, 21, 51}。

  • {3, 2} −> 它列印第2個索引處的元素。

  • {2, 2, 223}−> 它用223更新第2個索引處的元素,陣列變為 {8, 9, 223, 44, 50, 67, 21, 51}。

  • {3, 2} −> 它列印第2個索引處的元素。

輸入

arr[] = {3, 2, 1}, {{3, 2}, {3, 0}}

輸出

1,3

解釋−它列印從第2個和第0個索引處的陣列。

輸入

arr[] = {76,20,51,78}, queries={{1},{1},{3, 1}}

輸出

78

解釋−向右旋轉陣列2次後,陣列變為 [51, 78, 76, 20]。第一個索引處的元素是78。

方法1

在這種方法中,我們將遍歷每個查詢並根據給定的查詢執行操作。我們將用下一個元素替換陣列的每個元素以向左旋轉它,並用前一個元素替換每個元素以向右旋轉它。

演算法

步驟1− 開始遍歷每個查詢。

步驟2− 如果queries[p][0]等於0,請按照以下步驟操作。

步驟2.1− 用陣列的第一個元素初始化“temp”變數。

步驟2.2− 開始遍歷陣列,並用下一個元素替換每個元素。

步驟2.3− 用“temp”值替換最後一個元素。

步驟3− 如果queries[p][0]等於1,請按照以下步驟操作。

步驟3.1− 將陣列的最後一個元素儲存在“temp”變數中。

步驟3.2− 開始遍歷陣列,並用前一個元素替換每個元素。

步驟3.3− 用“temp”值更新第一個元素。

步驟4− 如果queries[p][0]為2,則用給定的值更新給定索引處的陣列元素。

步驟5− 如果queries[p][0]為3,則列印給定索引處的陣列值。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void performQueries(int arr[], int N, vector<vector<int>> &queries) {
    int len = queries.size();
    for (int p = 0; p < len; p++) {
        // For left shift
        if (queries[p][0] == 0) {
            //    left shift array
            int temp = arr[0];
            for (int p = 0; p < N - 1; p++){
                arr[p] = arr[p + 1];
            }
            arr[N - 1] = temp;
        }
        // For the right shift
        else if (queries[p][0] == 1) {
            // Right shift array
            int temp = arr[N - 1];
            for (int p = N - 1; p > 0; p--){
                arr[p] = arr[p - 1];
            }
            arr[0] = temp;
        }
        // For updating the value
        else if (queries[p][0] == 2) {
            arr[queries[p][1]] = queries[p][2];
        }
        // For printing the value
        else {
            cout << arr[queries[p][1]] << " ";
        }
    }
}
int main() {
    int arr[] = {8, 9, 13, 44, 76, 67, 21, 51};
    int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    vector<vector<int>> queries;
    queries = {{1}, {0}, {2, 4, 50}, {3, 2}, {2, 2, 223}, {3, 2}};
    performQueries(arr, N, queries);
    return 0;
}

輸出

13 223

時間複雜度−O(N*K),遍歷查詢和旋轉陣列。

空間複雜度−O(1),因為我們使用常量空間。

方法2

在這種方法中,我們將使用雙端佇列來儲存陣列元素。之後,要向左旋轉陣列,我們可以從佇列中彈出第一個元素並將其推送到佇列的末尾。類似地,我們可以向右旋轉陣列。

演算法

步驟1− 定義雙端佇列並將所有陣列元素推入佇列。

步驟2− 使用for迴圈遍歷每個查詢。

步驟3− 要向左旋轉陣列,請從佇列的開頭刪除第一個元素,並將其推送到佇列的末尾。

步驟4− 要向右旋轉陣列,請從佇列的末尾刪除一個元素,並將該元素推送到開頭。

步驟5− 根據給定的查詢更新元素或列印元素值。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void performQueries(int arr[], int N, vector<vector<int>> &queries) {
    // Queue to insert array elements
    deque<int> que;
    // Add elements to queue
    for (int p = 0; p < N; p++) {
        que.push_back(arr[p]);
    }
    // total queries
    int len = queries.size();
    for (int p = 0; p < len; p++) {
        // For left shift
        if (queries[p][0] == 0) {
            // Get the first element
            int temp = que[0];
            // Remove the first element
            que.pop_front();
            // Push element at the last
            que.push_back(temp);
        }
        // For the right shift
        else if (queries[p][0] == 1) {
            // Get the last element
            int temp = que[N - 1];
            // remove the last element
            que.pop_back();
            // Insert element at the start
            que.push_front(temp);
        }
        // For updating the value
        else if (queries[p][0] == 2) {
            que[queries[p][1]] = queries[p][2];
        }
        // For printing the value
        else {
            cout << que[queries[p][1]] << " ";
        }
    }
}
int main() {
    int arr[] = {8, 9, 13, 44, 76, 67, 21, 51};
    int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    vector<vector<int>> queries;
    queries = {{1}, {0}, {2, 4, 50}, {3, 2}, {2, 2, 223}, {3, 2}};
    performQueries(arr, N, queries);
    return 0;
}

輸出

13 223	

時間複雜度−O(N+K),將陣列元素插入佇列。

空間複雜度−O(N),將元素儲存到雙端佇列中。

雙端佇列資料結構允許我們在O(1)時間內執行向右和向左旋轉操作。因此,它提高了執行給定查詢的程式碼效率。

更新於:2023年7月22日

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