【C++】B2089 数组逆序重存放

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文章目录

💯前言
💯问题描述
💯我的代码实现
- **代码分析**
- **优化建议**
💯老师的做法与分析
💯对比与总结
💯扩展与建议
💯小结

💯前言

在C++学习过程中，数组的操作是一个非常重要的基础技能，而逆序操作作为一种常见的数组处理任务，往往是很多编程题的考察重点。这次我们讨论了一道典型的逆序重排问题，分析了不同的实现方法，包括你提供的代码与老师的解决方案，并针对各自的特点和使用场景进行了深入比较。同时，我们还拓展了一些优化建议与注意事项。本文将详细梳理这些内容，带您从问题描述到最终解决方案，层层剖析，实现对数组逆序操作的全面掌握。
C++ 参考手册

💯问题描述

B2089 数组逆序重存放

题目要求如下：

题目：数组逆序重排

将一个数组中的值按逆序重新存放。例如，原来的顺序为：8, 6, 5, 4, 1，经过逆序操作后，数组变为：1, 4, 5, 6, 8。

输入格式

输入为两行：

第一行是数组中元素的个数 n n n（ 1 < n ≤ 100 1 < n \leq 100 1<n≤100）。
第二行是 n n n 个整数，每两个整数之间用空格分隔。

输出格式

输出为一行：输出逆序后数组的整数，每两个整数之间用空格分隔。

输入输出样例

输入样例：

5
8 6 5 4 1

输出样例：

1 4 5 6 8

💯我的代码实现

以下是我的初步代码实现：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    int arr[n];
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cin >> arr[i];
    }

    for (int j = n - 1; j >= 0; j--)
    {
        cout << arr[j] << " ";
    }
    return 0;
}

代码分析

输入部分：
- 我们首先读取整数 n，表示数组的大小。
- 然后定义了一个数组 arr[n]，用一个循环依次将用户输入的 n 个数存入数组。
逆序输出部分：
- 从数组的最后一个元素开始，使用一个递减循环依次输出每个元素。
- 每次输出时，添加了一个空格作为分隔。
注意点：
- 使用了变长数组（int arr[n]），虽然大部分编译器支持，但这并不符合C++标准。
- 输出末尾可能会多出一个空格，不符合严格的输出格式要求。

优化建议

避免使用变长数组，可以改为动态数组（std::vector）。
输出时通过条件判断，避免最后一个元素后面多加空格。

改进后的代码如下：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    vector<int> arr(n);

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cin >> arr[i];
    }

    for (int j = n - 1; j >= 0; j--)
    {
        cout << arr[j];
        if (j > 0) cout << " "; // 避免最后一个元素后面多输出空格
    }

    return 0;
}

💯老师的做法与分析

在课堂上，老师提供了两种不同的实现方法，分别为：

方法1：通过双指针反转数组内容后输出

以下是代码实现：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

int arr[110] = {0};

int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
        cin >> arr[i];

    // 逆序
    int left = 0;
    int right = n - 1;
    while (left < right)
    {
        int tmp = arr[left];
        arr[left] = arr[right];
        arr[right] = tmp;
        left++;
        right--;
    }

    for (i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    return 0;
}

思路分析

输入部分：
- 先定义一个全局数组 arr，通过输入循环将数据存入数组。
反转部分：
- 使用两个指针 left 和 right，分别指向数组的开头和末尾。
- 循环交换这两个指针指向的值，同时将 left 向右移动，right 向左移动，直到两者相遇或交错。
- 这个过程完成了数组的就地逆序操作。
输出部分：
- 反转操作完成后，顺序输出数组中的每个元素。

优缺点

优点：
- 反转操作是就地完成的，空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)。
- 修改了原数组内容，方便后续使用。
缺点：
- 修改了数组原有顺序，若后续需要原始顺序，则需要额外保存。

方法2：直接逆序输出数组

以下是代码实现：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

int arr[110] = {0};

int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
        cin >> arr[i];

    // 逆序输出
    for (i = n - 1; i >= 0; i--)
        cout << arr[i] << " ";

    return 0;
}

思路分析

输入部分：
- 与方法1类似，首先读取数组的长度和内容。
逆序输出部分：
- 从数组的最后一个元素开始，依次向前输出每个元素。
- 仅在输出过程中完成逆序，不改变数组本身的内容。

优缺点

优点：
- 实现简单，逻辑清晰，不修改原数组内容。
- 适合只需要输出逆序结果的场景。
缺点：
- 若后续需要逆序后的数组内容，还需再次操作。

💯对比与总结

通过上述代码实现和分析，可以得出以下结论：

特点	方法1：反转数组内容	方法2：直接逆序输出
实现复杂度	略复杂，需要两个指针和交换操作	简单，只需逆序遍历索引即可
时间复杂度	O ( n ) O(n) O(n)	O ( n ) O(n) O(n)
空间复杂度	O ( 1 ) O(1) O(1)	O ( 1 ) O(1) O(1)
修改原数组	修改了原数组内容	不修改原数组内容
适用场景	需要使用反转后的数组	仅需逆序输出结果即可

💯扩展与建议

在实际开发中，选择哪种实现方法取决于具体需求。如果需要对数组进行多次操作并且对逆序后的结果有后续需求，可以选择方法1；如果仅需输出结果且对原数组不做修改，则方法2是更好的选择。此外，以下是一些扩展建议：

使用标准库函数：

在C++中可以利用std::reverse对数组或容器进行快速反转，例如：

cpp 复制代码

#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> arr = {8, 6, 5, 4, 1};
    reverse(arr.begin(), arr.end());
    for (int num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

优化输入输出：
- 对于大数据量，可以使用cin.tie(0)和ios::sync_with_stdio(false)提高输入输出效率。
考虑更多场景：
- 如果数组需要进行部分逆序或多次逆序操作，可以结合具体需求设计更灵活的算法。

💯小结

本文详细分析了数组逆序重排的两种常见实现方法，并对其优缺点和适用场景进行了全面的比较。在实际编程中，应根据具体需求选择合适的方法，同时注意代码的规范性和扩展性。通过学习这道题目，我们不仅掌握了逆序操作的实现，还了解了C++数组操作中的一些技巧和注意事项，这对后续学习和开发都有很大帮助。