迭代平移搬动数组

[缪军]

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http://topic.csdn.net/u/20111103/12/4ba67e23-33f7-4cde-a6d7-ad7784998d55.html
题目的要求：1.不能使用FCL；2.不能引入新的数组

        static void MoveSubArrayToTheEnd(int[] array, int numberOfElements) {
            if(numberOfElements <= 0 || numberOfElements >= array.Length) return;
            Move(array, 0, numberOfElements, numberOfElements);            }

        //迭代平移
        static void Move(int[] pArray, int pStart, int pMoveLength, int pOffset) {
            int _length = pArray.Length;
            if (pStart + pMoveLength >= _length) return;
            if(pStart + pMoveLength + pOffset > _length) {
                pMoveLength = _length - (pStart + pMoveLength);
                }
            else {
                for(int i = pStart; i < pStart + pMoveLength; i++) {
                    Swap(ref pArray[i], ref pArray[i + pOffset]);
                    }
                pStart = pStart + pMoveLength;
                if(pOffset > pMoveLength) pMoveLength = pOffset - pMoveLength;
                pOffset = pMoveLength;
                }
            Move(pArray, pStart, pMoveLength, pOffset);//迭代
            }       

        //元素交换
        static void Swap(ref int a, ref int b) {
            a += b;
            b = a - b;
            a = a - b;
            //Count++;//计数
            }

以10个自然数为例，从1到9位截取，结果如下（和双重逆序法对比）



不过，当数组的数量是偶数的时候，平移和逆序的计数是一样的

[threenewbee]

《编程珠玑》有个很好的办法，就是按照移动数量取模，交换。

[showjim]

不知道楼主想从这个结果，得到一个什么结论性的东西。
迭代平移比双重逆序的交换次数少，这个是事实。
但是这个并不能说明迭代平移比双重逆序执行效率高。

如果单纯比较数据操作次数的话，直接计算法的操作次数是最少而且确定是n次。
而迭代平移与双重逆序的数据操作次数都接近2n次，因为一次交换相当于两次数据操作。

对于小数据量来说，直接计算法的效率是最高的，应该就上面提到的“编程珠玑”上的那种方案。
但对于大数据量来说，直接计算法比迭代平移或双重逆序的执行效率差很多倍。
为什么呢？因为直接计算法访问内存是跳跃形式的，我们知道内存也有高速缓存。这种关系就相当于内存与虚拟内存之间的关系，显然跳跃形式访问内存是相当低效的。
也就是高速缓存的原因，O(n)的基数排序比O(n*log(n))的归并排序执行效率慢数倍。

我们研究算法，不是讨论它在某个特例上的优势，而是一种稳定的平均效率。
迭代平移与双重逆序，都是顺序访问内存的方式。
迭代平移相对于双重逆序的优势是平均少不到2次数据交换操作，对于大数据量来说2/n真的不算什么。
我们来看看代码逻辑，双重逆序除了交换数据的循环，只有确定的3次逻辑判断。相对于迭代平移，再加上2次数据交换的逻辑判断，一共是5次。
而迭代平移，除了交换数据的循环，理论上有5到3*log(n)次的逻辑判断。在顺序访问内存的情况下，逻辑判断的代价是比较大的。
所以平均来说，双重逆序的执行效率是优于迭代平移的。但是这种优势不到log(n)/n，完全可以忽略不计。

对于执行效率相当的两个算法，一般来说都是优先选择逻辑简单的，易于理解的与实现的。
从逻辑上来说双重逆序更易于理解，并且平均执行效率优良，可以说是非常优秀的算法。
不可否认，迭代平移也很不错。如果将移动的数据单位由CPU字改为byte，这时候双重逆序如果要保持与迭代平移同级的执行效率，逻辑与细节将变得比较复杂，而迭代平移却更易于理解。

[showjim]

经本人电脑实测，1亿数据量。
双重逆序表现相当稳定，几次测试后基本稳定在1023ms与1024ms之间。
迭代平移不稳定，与迭代次有很大关系。取多次批量测试的最低平均值为1071ms。以相当低的概率出现过几次101?ms的最低值，最高值甚至出现过14??ms的情况，目测印象中最多的在105?ms附近。

另外，双重逆序可用于并行计算，而迭代平移循环之间存在依赖关系无法并行。

[jshi123]

好多专业术语啊，民间野路子表示听不懂，只知道循环，再贴一遍：
void MoveSubArrayToTheEnd(int[] array, int numberOfElements)
{
int l = array.Length, n = numberOfElements % l, temp = 0;
for (int x = 0, y = 0; y < n * l; x = (x - n + ((y += n) % l + l - 1) / l - 1 + l) % l)
{
int t = array[x];
array[x] = y % l == 0 ? array[(x + n) % l] : temp;
temp = t;
}
}

[缪军]

[Quote=引用 4 楼 sbwwkmyd 的回复:]
[/Quote]

双重逆序法的构思确实是很巧妙的

[q107770540]

虽然看不懂 感觉很NX