Python程序：字典旋转K位

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Python 中实现的一种数据结构，通常称为关联数组，就是字典。字典由一组键值对组成。每个键值组合对应一个键及其对应的值。

给定一个包含一些随机键值对的字典，在本文中，我们将学习如何在 Python 中将给定的字典旋转 K 位。

使用的方法

以下是完成此任务的各种方法

• 使用列表推导式、items() 和字典推导式

• 使用字典推导式、deque.rotate() 和 items() 函数

示例

假设我们已经获取了一个**输入字典和 K 次旋转**。我们现在将输入字典旋转**K 次**，并在 K 次旋转后打印结果字典。

输入

inputDict = {2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4, 5: 1}
k=3

输出

{1: 3, 9: 4, 5: 1, 2: 5, 4: 6}

在上面的示例中，K 值为 3。输入字典在

第一次旋转后：{5:1, 2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4}

第二次旋转后：{9:4, 5:1, 2: 5, 4: 6, 1: 3}

第三次旋转后：{1: 3, 9: 4, 5: 1, 2: 5, 4: 6}

方法 1 使用列表推导式、items() 和字典推导式

在这种方法中，我们将了解如何使用列表推导式和字典推导式将字典旋转 K 位。

语法

enumerate(iterable, start=0)

enumerate() 方法为可迭代对象添加一个计数器，并返回 enumerate 对象。

参数

• iterable - 可以是任何支持迭代的序列/对象/可迭代对象

• start - enumerate() 从此值开始计数。如果未指定 start，则使用值 0。

算法（步骤）

以下是执行所需任务的算法/步骤。

• 创建一个变量来存储**输入字典**。

• 打印输入字典。

• 创建另一个变量来存储**输入的 K 次旋转数**。

• 使用**items()** 函数（返回一个视图对象，即包含字典的键值对，作为列表中的元组）获取字典的键和值。

• 使用**list()** 函数（将序列/可迭代对象转换为列表）将其转换为元组列表。

• 使用 enumerate() 函数遍历列表的索引和元素，并使用数学逻辑将其旋转 K 位。

• 使用字典推导式将结果元组列表再次转换为字典。

• 打印旋转字典 K 次后的结果字典。

示例

以下程序使用列表推导式、items() 和字典推导式返回在给定输入 K 次旋转后旋转输入字典后的字典。

# input dictionary
inputDict = {2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4, 5: 1}
# printing input dictionary
print("Input Dictionary:", inputDict)
# input K rotations
k = 3
# getting the key, and value of the dictionary as a tuple and converting it into the list
inputDict = list(inputDict.items())
# rotationg the input dictionary by k rotations
resultList = [inputDict[(p - k) % len(inputDict)] for p, m in enumerate(inputDict)]
# converting the result list of tuples into a dictionary again
# using dictionary comprehension
resultantDict = {e[0]: e[1] for e in resultList}
# printing the resultant dictionary after given input k rotations
print("Resultant dictionary after", k, "rotations:", resultantDict)

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Input Dictionary: {2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4, 5: 1}
Resultant dictionary after 3 rotations: {1: 3, 9: 4, 5: 1, 2: 5, 4: 6}

方法 2 使用字典推导式、deque.rotate() 和 items() 函数

双端队列，也称为**deque**，允许用户在任一端添加和删除项目。Deque 模块属于 collections 库。它提供了可以直接与参数一起使用的添加和删除项目的方法。

当我们需要从容器的两端进行更快的追加和弹出操作时，会选择 deque 而不是列表，因为 deque 为追加和弹出操作提供了**O(1)** 的时间复杂度，而列表提供了 O(n) 的时间复杂度。

**deque.rotate() 函数** - 使用此函数根据参数中给定的数字旋转 deque。如果给定的数字为负数，则旋转将向左进行。否则，旋转将向右进行。

算法（步骤）

以下是执行所需任务的算法/步骤。

• 使用 import 关键字从 collections 模块导入 deque。

• 使用 items() 函数获取字典的键值对。

• 使用 list() 函数（将序列/可迭代对象转换为列表）将其转换为元组列表。

• 通过将输入字典作为参数传递给 deque() 函数，将其转换为 deque。

• 通过将输入 K 值作为参数传递给 rotate() 函数，并将其应用于 deque，从而将输入字典旋转 K 次。

• 使用 list() 函数（返回可迭代对象的列表）将结果转换为列表。

• 使用字典推导式将结果元组列表再次转换为字典。

• 打印旋转字典 K 次后的结果字典。

示例

以下程序使用字典推导式、deque.rotate() 和 items() 函数返回在给定输入 K 次旋转后旋转输入字典后的字典。

# importing deque from the collections module
from collections import deque
# input dictionary
inputDict = {2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4, 5: 1}
# printing input dictionary
print("Input Dictionary:", inputDict)
# input K rotations
k = 3
# getting the key, value of dictionary as a tuple
# and converting it into the list
inputDict = list(inputDict.items())
# Converting input dictionary to deque
dequeObject = deque(inputDict)
# rotating the deque object by k rotations
dequeObject.rotate(k)
# converting into the list
resultList = list(dequeObject)
# converting the result list of tuples into a dictionary again
resultantDict = {e[0]: e[1] for e in resultList}
# printing the resultant dictionary after input k rotations
print("Resultant dictionary after", k, "rotations:", resultantDict)

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Input Dictionary: {2: 5, 4: 6, 1: 3, 9: 4, 5: 1}
Resultant dictionary after 3 rotations: {1: 3, 9: 4, 5: 1, 2: 5, 4: 6}

结论

在本文中，我们学习了两种不同的方法来将字典旋转 K 次。我们还学习了如何使用 rotate() 函数向 deque 对象添加旋转，以及如何将给定字典转换为 deque。