在 C# 中旋转列表的最简单方法

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【中文标题】在 C# 中旋转列表的最简单方法【英文标题】:Easiest way to Rotate a List in c# 【发布时间】:2012-03-30 18:04:01 【问题描述】:

列表说我有一个列表List<int> 1,2,3,4,5

旋转意味着:

=> 2,3,4,5,1 => 3,4,5,1,2 => 4,5,1,2,3

也许旋转不是最好的词,但希望你明白我的意思

我的问题,最简单的方法是什么(简而言之,c# 4 Linq 就绪),并且不会受到性能的影响(合理的性能)

谢谢。

【问题讨论】:

您可以将其实现为队列。 Dequeue 和 Enqueue 的值相同。 阵列解决方案可以接受吗? 我想要一个列表,更灵活,Array on,因为 ToList 非常方便 【参考方案1】:

List<T>

最简单的方法(对于List<T>)是使用:

int first = list[0];
list.RemoveAt(0);
list.Add(first);

虽然性能很差 - O(n)。

数组

这个基本相当于List<T>的版本,但是更手动:

int first = array[0];
Array.Copy(array, 1, array, 0, array.Length - 1);
array[array.Length - 1] = first;

LinkedList<T>

如果您可以改用LinkedList<T>,那就简单多了:

int first = linkedList.First;
linkedList.RemoveFirst();
linkedList.AddLast(first);

这是 O(1),因为每个操作都是常数时间。

Queue<T>

cadrell0 使用队列的解决方案是一条语句,因为Dequeue 删除了元素返回它:

queue.Enqueue(queue.Dequeue());

虽然我找不到任何有关此性能特征的文档,但我期望 Queue<T> 使用数组和索引作为“虚拟起点”来实现 - 在在这种情况下,这是另一个 O(1) 解决方案。

请注意,在所有这些情况下,您都需要首先检查列表是否为空。 (你可以认为这是一个错误,或者没有操作。)

【讨论】:

我会选择链表上的队列。在一般情况下,循环数组通常表现更好,在任何一种情况下,语言都会抽象出所有细节。 @Servy:是的,这是公平的评论。链表允许 reverse 更轻松地旋转,因为 .NET 没有双端队列 :( 您显然可以轻松构建一个... 'RemoveFirst()` 不是无效的吗?文档实际上显示了 OP 所要求的示例:msdn.microsoft.com/en-us/library/ms132181.aspx。您必须最初使用linkedList.First 来获取第一个节点? @PeroPejovic:抱歉,是的。我写了这个例子然后检查,很失望地发现它不起作用,忘记修复它。 @JonSkeet 刚刚意识到你的意思是反转,就像从后面拍摄并放在前面,而不是反转所有元素。在任何一种情况下,如果您愿意,可以很容易地使用循环数组来实现,但不能通过公开的“队列”类获得。不过,同意的双端队列会很好。【参考方案2】:

您可以将其实现为队列。 Dequeue 和 Enqueue 相同的值。

**我不确定将列表转换为队列的性能,但人们赞成我的评论,所以我将其发布为答案。

【讨论】:

唯一的性能问题是如果 OP 正在做其他事情,因为切换到队列意味着访问除第一个/最后一个项目之外的任何内容都是低效的。 已将实际调用添加到我的答案中,因为您没有将它们包括在内,而我的几乎是在收集实现:) 希望您不介意。 @JonSkeet 一点也不。纯粹的懒惰是我把它排除在外的原因。【参考方案3】:

我用这个:

public static List<T> Rotate<T>(this List<T> list, int offset)

    return list.Skip(offset).Concat(list.Take(offset)).ToList();

【讨论】:

智能、优雅和简单...迄今为止最好的解决方案...只记住您必须存储偏移值才能在每次调用中传递正确的值。 非常好的和优雅的解决方案,非常感谢。【参考方案4】:

似乎有些回答者将此视为探索数据结构的机会。虽然这些答案内容丰富且有用,但它们并不是很像 Linq'ish。

Linq'ish 的方法是:你得到一个扩展方法,它返回一个惰性 IEnumerable,它知道如何构建你想要的东西。此方法不会修改源,只应在必要时分配源的副本。

public static IEnumerable<IEnumerable<T>> Rotate<T>(this List<T> source)

  for(int i = 0; i < source.Count; i++)
  
    yield return source.TakeFrom(i).Concat(source.TakeUntil(i));
  


  //similar to list.Skip(i-1), but using list's indexer access to reduce iterations
public static IEnumerable<T> TakeFrom<T>(this List<T> source, int index)

  for(int i = index; i < source.Count; i++)
  
    yield return source[i];
  


  //similar to list.Take(i), but using list's indexer access to reduce iterations    
public static IEnumerable<T> TakeUntil<T>(this List<T> source, int index)

  for(int i = 0; i < index; i++)
  
    yield return source[i];
  

用作:

List<int> myList = new List<int>()1, 2, 3, 4, 5;
foreach(IEnumerable<int> rotation in myList.Rotate())

  //do something with that rotation

【讨论】:

【参考方案5】:

这个怎么样:

var output = input.Skip(rot)
                  .Take(input.Count - rot)
                  .Concat(input.Take(rot))
                  .ToList();

其中rot 是要旋转的点数 - 必须小于 input 列表中的元素数。

正如@cadrell0 的回答所示,如果这就是您对列表所做的全部,您应该使用队列而不是列表。

【讨论】:

【参考方案6】:

我的解决方案可能太基础了(我不想说它是蹩脚的......)而不是 LINQ'ish。 但是,它的性能相当不错。

int max = 5; //the fixed size of your array.
int[] inArray = new int[5] 0,0,0,0,0; //initial values only.

void putValueToArray(int thisData)

  //let's do the magic here...
  Array.Copy(inArray, 1, inArray, 0, max-1);
  inArray[max-1] = thisData;

【讨论】:

【参考方案7】:

试试

List<int> nums = new List<int> 1,2,3,4,5;
var newNums = nums.Skip(1).Take(nums.Count() - 1).ToList();
newNums.Add(nums[0]);

不过,我更喜欢 Jon Skeet 的回答。

【讨论】:

确实,你的看起来比 Jon 的 list.Add(list.RemoveAt(0)); 更复杂【参考方案8】:

我的数组解决方案:

    public static void ArrayRotate(Array data, int index)
    
        if (index > data.Length)
            throw new ArgumentException("Invalid index");
        else if (index == data.Length || index == 0)
            return;

        var copy = (Array)data.Clone();

        int part1Length = data.Length - index;

        //Part1
        Array.Copy(copy, 0, data, index, part1Length);
        //Part2
        Array.Copy(copy, part1Length, data, 0, index);
    

【讨论】:

【参考方案9】:

我为此使用了以下扩展:

static class Extensions

    public static IEnumerable<T> RotateLeft<T>(this IEnumerable<T> e, int n) =>
        n >= 0 ? e.Skip(n).Concat(e.Take(n)) : e.RotateRight(-n);

    public static IEnumerable<T> RotateRight<T>(this IEnumerable<T> e, int n) =>
        e.Reverse().RotateLeft(n).Reverse();

它们当然很容易(OP 标题请求),并且它们的性能合理(OP 撰写请求)。这是我在性能高于平均水平的笔记本电脑上在 LINQPad 5 中运行的一个小演示:

void Main()

    const int n = 1000000;
    const int r = n / 10;
    var a = Enumerable.Range(0, n);

    var t = Stopwatch.StartNew();

    Console.WriteLine(a.RotateLeft(r).ToArray().First());
    Console.WriteLine(a.RotateLeft(-r).ToArray().First());
    Console.WriteLine(a.RotateRight(r).ToArray().First());
    Console.WriteLine(a.RotateRight(-r).ToArray().First());

    Console.WriteLine(t.ElapsedMilliseconds); // e.g. 236

【讨论】:

【参考方案10】:

您可以使用以下代码进行左旋转。

List<int> backUpArray = array.ToList();

for (int i = 0; i < array.Length; i++)

    int newLocation = (i + (array.Length - rotationNumber)) % n;
    array[newLocation] = backUpArray[i];

【讨论】:

【参考方案11】:

你可以在.net框架中玩得很好。

我知道您想要做的更多的是一种迭代行为,而不是一种新的集合类型;所以我建议你试试这个基于 IEnumerable 的扩展方法,它适用于 Collections、Lists 等......

class Program

    static void Main(string[] args)
    
        int[] numbers =  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ;

        IEnumerable<int> circularNumbers = numbers.AsCircular();

        IEnumerable<int> firstFourNumbers = circularNumbers
            .Take(4); // 1 2 3 4

        IEnumerable<int> nextSevenNumbersfromfourth = circularNumbers
            .Skip(4).Take(7); // 4 5 6 7 1 2 3 
    


public static class CircularEnumerable

    public static IEnumerable<T> AsCircular<T>(this IEnumerable<T> source)
    
        if (source == null)
            yield break; // be a gentleman

        IEnumerator<T> enumerator = source.GetEnumerator();

        iterateAllAndBackToStart:
        while (enumerator.MoveNext()) 
            yield return enumerator.Current;

        enumerator.Reset();
        if(!enumerator.MoveNext())
            yield break;
        else
            yield return enumerator.Current;
goto iterateAllAndBackToStart;
    

性能合理 灵活

如果您想走得更远,请创建一个 CircularList 并按住相同的枚举器以在像您的示例中一样旋转时跳过 Skip()

【讨论】:

【参考方案12】:

以下是我的方法。谢谢

public static int[] RotationOfArray(int[] A, int k)
  
      if (A == null || A.Length==0)
          return null;
      int[] result =new int[A.Length];
      int arrayLength=A.Length;
      int moveBy = k % arrayLength;
      for (int i = 0; i < arrayLength; i++)
      
          int tmp = i + moveBy;
          if (tmp > arrayLength-1)
          
              tmp =  + (tmp - arrayLength);
          
          result[tmp] = A[i];             
              
      return result;
  

【讨论】:

请在您的代码中添加一些解释,以帮助读者理解为什么这样可以解决问题。另外,这真的会为现有答案添加任何内容吗?【参考方案13】:
public static int[] RightShiftRotation(int[] a, int times) 
  int[] demo = new int[a.Length];
  int d = times,i=0;
  while(d>0) 
    demo[d-1] = a[a.Length - 1 - i]; d = d - 1; i = i + 1;
  
  for(int j=a.Length-1-times;j>=0;j--)  demo[j + times] = a[j]; 
  return demo;

【讨论】:

请在您的答案中添加一些 cmets。 当一个问题已经有这么多答案时,您需要解释是什么让您的答案在其中独一无二。【参考方案14】:

使用 Linq,

List<int> temp = new List<int>();     

 public int[] solution(int[] array, int range)
    
        int tempLength = array.Length - range;

        temp = array.Skip(tempLength).ToList();

        temp.AddRange(array.Take(array.Length - range).ToList());

        return temp.ToArray();
    

【讨论】:

【参考方案15】:

如果您使用的是字符串,则可以使用 ReadOnlySpans 非常有效地执行此操作:

ReadOnlySpan<char> apiKeySchema = "12345";
const int apiKeyLength = 5;
for (int i = 0; i < apiKeyLength; i++)

    ReadOnlySpan<char> left = apiKeySchema.Slice(start: i, length: apiKeyLength - i);
    ReadOnlySpan<char> right = apiKeySchema.Slice(start: 0, length: i);
    Console.WriteLine(string.Concat(left, right));
       

输出:

12345 23451 34512 45123 51234

【讨论】:

【参考方案16】:

我被要求以最少的内存使用反转字符数组。

char[] charArray = new char[]'C','o','w','b','o','y';

方法:

static void Reverse(ref char[] s)

    for (int i=0; i < (s.Length-i); i++)
    
        char leftMost = s[i];
        char rightMost = s[s.Length - i - 1];

        s[i] = rightMost;
        s[s.Length - i - 1] = leftMost;
    

【讨论】:

【参考方案17】:

如何使用模运算:

public void UsingModularArithmetic()
 
  string[] tokens_n = Console.ReadLine().Split(' ');
  int n = Convert.ToInt32(tokens_n[0]);
  int k = Convert.ToInt32(tokens_n[1]);
  int[] a = new int[n];

  for(int i = 0; i < n; i++)
  
    int newLocation = (i + (n - k)) % n;
    a[newLocation] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
  

  foreach (int i in a)
    Console.Write("0 ", i);

所以当我从控制台读取数据时,基本上将值添加到数组中。

【讨论】:

问题中没有提到控制台输入。要使这是一个有效的答案,您需要从 List&lt;int&gt; 1,2,3,4,5 开始,并展示您的代码如何进行轮换。 我相信问题是“假设我有一个列表”。它没有说明清单是如何准备的。我要展示的是在准备输入列表时,或者基本上在将数据添加到输入列表本身时,您可以使用模运算并解决问题。即使您想使用现有列表,您仍然可以使用上述逻辑来准备新的旋转列表。 我建议您从列表中明确展示如何执行此操作。展示一些额外的东西可能不值得。 我同意这一点。但我只是提出了以不同方式实施解决方案的想法。 以不同的方式显示它可能不值得。你有一个有趣的答案,但很难理解它是如何应用于这个问题的,因为它没有显示如何从列表中做到这一点。

以上是关于在 C# 中旋转列表的最简单方法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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