在没有额外内存的情况下移动数组中的一系列元素？

Question

基本上我有一个这样的数组：[1, 2, 3, 9, 9, 4, 5, 6, 7]

我想将[1, 2, 3] 部分移动到[4, 5, 6, 7] 之前，如下所示：[9, 9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]，同时保留数组其余部分的顺序。

一个简单的方法是分配一个临时数组以适应[1, 2, 3]，同时我将数组的其余部分向左移动，但我想这样做而不消耗任何额外的内存。这可能吗？也许一些交换技术？

编辑：澄清一下，它是一个大的 STL 数组，额外的内存是指没有额外的大堆分配，临时变量很好。

EDIT2：我正在为任何给定数组和其中的任何范围寻找解决方案

Answer 1

使用std::rotate，像这样：

#include <iostream>
#include <algorithm>

int main () {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 9, 9, 4, 5, 6, 7};
    for (auto i : v) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    std::rotate(v.begin (), v.begin () + 3, v.begin () + 5);
    for (auto i : v) {
        std::cout << i << " ";  
    }
    std::cout << std::endl;
}

输出：

1 2 3 9 9 4 5 6 7 
9 9 1 2 3 4 5 6 7 

Answer 2

你想交换两个数字，而不使用临时，这是可能的，像这样：

/**
* Swap the parameters without a temp variable.
* Warning! Susceptible to overflow/underflow.
* @param a The first parameter.
* @param a The second parameter.
*/
void swapNoTemp(int& a, int& b)
{
    a -= b;
    b += a;// b gets the original value of a
    a = (b - a);// a gets the original value of b
}

但是当我讨论 here 时，应该非常谨慎地使用它（我认为谨慎和记忆增益之间的权衡是不公平的）。

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使用此功能的主要功能示例：

int main()
{
    int a[] = {1, 2, 3, 9, 9, 4, 5, 6, 7};
    swapNoTemp(a[0], a[2]);
    swapNoTemp(a[0], a[4]);
    swapNoTemp(a[1], a[3]);
    for(int i = 0; i < 9; ++i)
        std::cout << a[i] << " ";
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出：

Georgioss-MacBook-Pro:~ gsamaras$ g++ -Wall main.cpp 
Georgioss-MacBook-Pro:~ gsamaras$ ./a.out 
9 9 1 2 3 4 5 6 7 

对于另一种方法，使用 XOR，请检查我的链接或 answer 中的 cmets。

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另一种通用的方法是使用std::rotate，如answer所示。

Answer 3

或者更著名和更快的异或选项：

void swap(int &a, int &b) {
    b ^= a;
    a ^= b;
    b ^= a;
}