前言
本人整理微軟等公司面試100題系列，包括原題整理，資源上傳，帖子維護，答案整理，勘誤，修正與優化工作，包括後續全新整理的80道，總計180道面試題，已有半年的時間了。
關於這180道面試題的一切詳情，請參見：橫空出世，席卷Csdn [評微軟等數據結構+算法面試180題]。
一直覺得，這180道題中的任何一題都值得自己反復思考，反復研究，不斷修正，不斷優化。之前的答案整理由於時間倉促，加之受最開始的認識局限，更兼水平有限，所以，這180道面試題的答案，有很多問題都值得進一步商榷與完善。
特此，想針對這180道面試題，再寫一個系列，叫做：程序員面試題狂想曲系列。如你所見，我一般確定要寫成一個系列的東西，一般都會永久寫下去的。
“他似風兒一般奔跑，很多人漸漸的停下來了，而只有他一直在飛，一直在飛....”
ok，本次系列以之前本人最初整理的微軟面試100題中的第26題、左旋轉字符串，為開篇，希望就此問題進行徹底而深入的闡述。然以下所有任何代碼僅僅只是全部測試正確了而已，還有很多的優化工作要做。歡迎任何人，不吝賜教。謝謝。
第一節、左旋轉字符串
題目描述：
定義字符串的左旋轉操作：把字符串前面的若干個字符移動到字符串的尾部。
如把字符串abcdef左旋轉2位得到字符串cdefab。
請實現字符串左旋轉的函數，要求對長度為n的字符串操作的時間復雜度為O(n)，空間復雜度為O(1)。
編程之美上有這樣一個類似的問題，咱們先來看一下：
設計一個算法，把一個含有N個元素的數組循環右移K位，要求時間復雜度為O（N），
且只允許使用兩個附加變量。
分析：
我們先試驗簡單的辦法，可以每次將數組中的元素右移一位，循環K次。
abcd1234→4abcd123→34abcd12→234abcd1→1234abcd。
RightShift(int* arr, int N, int K)
{
while(K--)
{
int t = arr[N - 1];
for(int i = N - 1; i > 0; i --)
arr[i] = arr[i - 1];
arr[0] = t;
}
}
雖然這個算法可以實現數組的循環右移，但是算法復雜度為O（K * N），不符合題目的要求，要繼續探索。
假如數組為abcd1234，循環右移4位的話，我們希望到達的狀態是1234abcd。
不妨設K是一個非負的整數，當K為負整數的時候，右移K位，相當於左移（-K）位。
左移和右移在本質上是一樣的。
解法一：
大家開始可能會有這樣的潛在假設，K<N。事實上，很多時候也的確是這樣的。但嚴格來說，我們不能用這樣的“慣性思維”來思考問題。
尤其在編程的時候，全面地考慮問題是很重要的，K可能是一個遠大於N的整數，在這個時候，上面的解法是需要改進的。
仔細觀察循環右移的特點，不難發現：每個元素右移N位後都會回到自己的位置上。因此，如果K > N，右移K-N之後的數組序列跟右移K位的結果是一樣的。
進而可得出一條通用的規律：
右移K位之後的情形，跟右移K’= K % N位之後的情形一樣，如代碼清單2-34所示。
//代碼清單2-34
RightShift(int* arr, int N, int K)
{
K %= N;
while(K--)
{
int t = arr[N - 1];
for(int i = N - 1; i > 0; i --)
arr[i] = arr[i - 1];
arr[0] = t;
}
}
可見，增加考慮循環右移的特點之後，算法復雜度降為O（N^２），這跟K無關，與題目的要求又接近了一步。但時間復雜度還不夠低，接下來讓我們繼續挖掘循環右移前後，數組之間的關聯。
解法二：
假設原數組序列為abcd1234，要求變換成的數組序列為1234abcd，即循環右移了4位。比較之後，不難看出，其中有兩段的順序是不變的：1234和abcd，可把這兩段看成兩個整體。右移K位的過程就是把數組的兩部分交換一下。
變換的過程通過以下步驟完成：
逆序排列abcd：abcd1234 → dcba1234；
逆序排列1234：dcba1234 → dcba4321；
全部逆序：dcba4321 → 1234abcd。
偽代碼可以參考清單2-35。
//代碼清單2-35
Reverse(int* arr, int b, int e)
{
for(; b < e; b++, e--)
{
int temp = arr[e];
arr[e] = arr[b];
arr[b] = temp;
}
}
RightShift(int* arr, int N, int k)
{
K %= N;
Reverse(arr, 0, N – K - 1);
Reverse(arr, N - K, N - 1);
Reverse(arr, 0, N - 1);
}
這樣，我們就可以在線性時間內實現右移操作了。
稍微總結下：
編程之美上，
（限制書中思路的根本原因是，題目要求：“且只允許使用兩個附加變量”，去掉這個限制，思路便可如泉噴湧）
1、第一個想法 ，是一個字符一個字符的右移，所以，復雜度為O（N*K）
2、後來，它改進了，通過這條規律：右移K位之後的情形，跟右移K’= K % N位之後的情形一樣
復雜度為O（N^2）
3、直到最後，它才提出三次翻轉的算法，得到線性復雜度。
下面，你將看到，本章裡我們的做法是：
1、三次翻轉，直接線性
2、兩個指針逐步翻轉，線性
3、stl的rotate算法，線性
好的，現在，回到咱們的左旋轉字符串的問題中來，對於這個左旋轉字符串的問題，咱們可以如下這樣考慮：
1.1、思路一：
對於這個問題，咱們換一個角度，可以這麼做：
將一個字符串分成兩部分，X和Y兩個部分，在字符串上定義反轉的操作X^T，即把X的所有字符反轉（如，X="abc"，那麼X^T="cba"），那麼我們可以得到下面的結論：(X^TY^T)^T=YX。顯然我們這就可以轉化為字符串的反轉的問題了。
不是麼?ok,就拿abcdef 這個例子來說（非常簡短的三句，請細看，一看就懂）：
1、首先分為倆部分，X:abc，Y:def；
2、X->X^T，abc->cba， Y->Y^T，def->fed。
3、(X^TY^T)^T=YX，cbafed->defabc，即整個翻轉。
我想，這下，你應該了然了。
然後，代碼可以這麼寫（已測試正確）：
view plaincopy to clipboardprint?
//Copyright@ 小橋流水 && July
//c代碼實現，已測試正確。
//http://www.smallbridge.co.cc/2011/03/13/100%E9%A2%98
//_21-%E5%B7%A6%E6%97%8B%E8%BD%AC%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2.html
//July、updated，2011.04.17。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char * invert(char *start, char *end)
{
char tmp, *ptmp = start;
while (start != NULL && end != NULL && start < end)
{
tmp = *start;
*start = *end;
*end = tmp;
start ++;
end --;
}
return ptmp;
}
char *left(char *s, int pos) //pos為要旋轉的字符個數，或長度，下面主函數測試中，pos=3。
{
int len = strlen(s);
invert(s, s + (pos - 1)); //如上，X->X^T，即 abc->cba
invert(s + pos, s + (len - 1)); //如上，Y->Y^T，即 def->fed
invert(s, s + (len - 1)); //如上，整個翻轉，(X^TY^T)^T=YX，即 cbafed->defabc。
return s;
}
int main()
{
char s[] = "abcdefghij";
puts(left(s, 3));
return 0;
}
1.2、答案V0.3版中，第26題
