Python实现数组元素循环右移的多种方法

任务要求

有n个整数，使其前面各数顺序向后移m个位置，最后m个数变成最前面的m个数。

1．输入包含n个整数的数组和位移量m

2．将数组前n-m个元素整体后移m位

3．原数组最后m个元素移动到前m位

4．需处理m>n的情况（取模运算）

任务分析

核心点在于处理元素位置映射关系，数学表达式为：新位置 = (原位置 + m) % n。

任务实现

方法一：切片法

def shift_slice(arr, m):
m %= len(arr)
return arr[-m:] + arr[:-m]
# 示例运行
n = 5
m = 7
original = [1, 2, 3, 4, 5]
result = shift_slice(original, m)
print(f"反转后的数组：{result}") # 输出[4, 5, 1, 2, 3]

运行结果：

反转后的数组：[4, 5, 1, 2, 3]

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 利用Python列表切片特性，arr[-m:]获取后m个元素，arr[:-m]获取前n-m个元素
• 通过m %= len(arr)处理m>n的情况

方法二：三次反转法

def shift_reverse(arr, m):
m %= len(arr)
arr.reverse()
arr[:m] = reversed(arr[:m])
arr[m:] = reversed(arr[m:])
return arr
# 示例运行
arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(f"反转后的数组：{shift_reverse(arr, 2)}") # 输出[4, 5, 1, 2, 3]

运行结果：

反转后的数组：[4, 5, 1, 2, 3]

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 步骤分解：

1．整体反转 → [5,4,3,2,1]

2．前m位反转 → [4,5,3,2,1]

3．后n-m位反转 → [4,5,1,2,3]

• 优势：原地操作不产生新列表

方法三：队列法

def shift_queue(arr, m):
m %= len(arr)
for _ in range(m):
arr.insert(0, arr.pop())
return arr
# 示例运行
arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(f"反转后的数组：{shift_queue(arr, 2)}") # 输出[4, 5, 1, 2, 3]

运行结果：

反转后的数组：[4, 5, 1, 2, 3]

进程已结束，退出代码为 0

说明：

• 每次弹出末尾元素插入头部，循环m次
• 优势：逻辑直观易懂；劣势：大数据量时效率低

完整测试代码：

def shift_slice(arr, m):
m %= len(arr)
return arr[-m:] + arr[:-m]
def shift_reverse(arr, m):
m %= len(arr)
arr.reverse()
arr[:m] = reversed(arr[:m])
arr[m:] = reversed(arr[m:])
return arr
def shift_queue(arr, m):
m %= len(arr)
for _ in range(m):
arr.insert(0, arr.pop())
return arr
if __name__ == "__main__":
n = int(input("输入数组长度n: "))
m = int(input("输入位移量m: "))
arr = list(map(int, input(f"输入{n}个整数(空格分隔): ").split()))
print("\n测试结果：")
print(f"原数组：{arr}")
print(f"切片法：{shift_slice(arr.copy(), m)}")
print(f"反转法：{shift_reverse(arr.copy(), m)}")
print(f"队列法：{shift_queue(arr.copy(), m)}")

运行结果：从键盘上输入字符串“5”、“2”和“1 2 3 4 5”。

输入数组长度n: 5

输入位移量m: 2

输入5个整数(空格分隔): 1 2 3 4 5

测试结果：

原数组：[1, 2, 3, 4, 5]

切片法：[4, 5, 1, 2, 3]

反转法：[4, 5, 1, 2, 3]

队列法：[4, 5, 1, 2, 3]

进程已结束，退出代码为 0