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C++如何使用STL算法rotate_copy和rotate实现旋转

P粉602998670

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发布时间:2025-09-04 08:42:01

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来源于php中文网

原创

rotate 和 rotate_copy 是 C++ STL 中用于序列旋转的算法,定义于 algorithm 头文件。rotate 执行原地旋转,将 [first, middle) 的元素移到末尾,[middle, last) 移到前面,直接修改原容器。例如 vector v = {1,2,3,4,5}; rotate(v.begin(), v.begin()+2, v.end()); 后 v 变为 {3,4,5,1,2}。rotate_copy 则不修改原容器,而是将旋转结果复制到目标区间,适用于需保留原数据的场景。例如 vector result(5); rotate_copy(v.begin(), v.begin()+3, v.end(), result.begin()); 得到 result 为 {4,5,1,2,3},v 不变。二者常用于数组循环移位、字符串处理和算法预处理,使用时需确保迭代器有效且目标空间充足。

c++如何使用stl算法rotate_copy和rotate实现旋转

在C++中,rotaterotate_copy 是 STL 算法库(algorithm 头文件)提供的用于元素旋转的函数。它们可以将容器中的元素按指定位置“旋转”,把一部分元素移到另一端,而不改变元素的相对顺序。

rotate:原地旋转元素

rotate 函数在原容器中直接修改元素位置。它接受三个迭代器:firstmiddlelast,表示将 [first, last) 范围内的元素以 middle 为新起点进行旋转。

具体行为是:原 [first, middle) 区间的内容被移到末尾,[middle, last) 区间的内容移到前面。

示例: vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
rotate(v.begin(), v.begin() + 2, v.end()); // 以第3个元素为新起点
// 结果:{3, 4, 5, 1, 2}

这个操作是原地完成的,不分配新内存,效率高,适合在原容器上直接调整顺序。

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rotate_copy:复制旋转结果

rotate_copyrotate 功能相同,但不会修改原容器,而是将旋转后的结果复制到另一个输出区间。

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它需要四个参数:原始区间的起始和结束迭代器,以及目标区间的起始迭代器。

示例: vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
vector result(5);
rotate_copy(v.begin(), v.begin() + 3, v.end(), result.begin());
// result: {4, 5, 1, 2, 3}
// v 保持不变:{1, 2, 3, 4, 5}

当你需要保留原数据时,rotate_copy 是更安全的选择。

常见使用场景

  • 数组循环移位:比如将数组向左移动 k 位,可以用 rotate(v.begin(), v.begin() + k, v.end())
  • 字符串旋转:处理回文或字谜问题时,尝试不同起始位置的字符排列
  • 算法预处理:调整数据顺序以便后续处理

注意:使用前确保迭代器有效,且目标容器有足够空间(对 rotate_copy 尤其重要)。

基本上就这些。rotate 和 rotate_copy 简洁高效,是处理序列重排的实用工具。根据是否需要保留原数据选择对应函数即可。不复杂但容易忽略细节,比如 middle 的位置和迭代器范围。

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