Programa Python3 para intercambiar caracteres en una string

Dada una String S de longitud N , dos enteros B y C , la tarea es atravesar caracteres comenzando desde el principio, intercambiando un carácter con el carácter después de que C se coloque a partir de él, es decir, intercambiar caracteres en la posición i y (i + C)% n _ Repita este proceso B veces, avanzando una posición a la vez. Su tarea es encontrar la string final después de los intercambios de B.

Ejemplos: 

Input : S = "ABCDEFGH", B = 4, C = 3;
Output:  DEFGBCAH
Explanation:
         after 1st swap: DBCAEFGH
         after 2nd swap: DECABFGH
         after 3rd swap: DEFABCGH
         after 4th swap: DEFGBCAH

Input : S = "ABCDE", B = 10, C = 6;
Output : ADEBC
Explanation:
         after 1st swap: BACDE
         after 2nd swap: BCADE
         after 3rd swap: BCDAE
         after 4th swap: BCDEA
         after 5th swap: ACDEB
         after 6th swap: CADEB
         after 7th swap: CDAEB
         after 8th swap: CDEAB
         after 9th swap: CDEBA
         after 10th swap: ADEBC

Enfoque ingenuo : 

• Para valores grandes de B , el enfoque ingenuo de repetir B veces, cada vez que se intercambia el i-ésimo carácter con (i + C)%N-ésimo carácter dará como resultado un tiempo de CPU elevado.
• El truco para resolver este problema es observar la string resultante después de cada N iteraciones , donde N es la longitud de la string S.
• Nuevamente, si C es mayor o igual que N , es efectivamente igual al resto de C dividido por N.
• En adelante, consideremos que C es menor que N.

Enfoque eficiente: 

• Si observamos la string que se forma después de cada N iteraciones sucesivas e intercambios (llamémoslo una iteración completa), podemos comenzar a obtener un patrón.
• Podemos encontrar que la string se divide en dos partes: la primera parte de longitud C que comprende los primeros caracteres C de S , y la segunda parte que comprende el resto de los caracteres.
• Las dos partes se giran por algunos lugares. La primera parte se gira a la derecha (N % C) coloca cada iteración completa.
• La segunda parte se rota a la izquierda por C coloca cada iteración completa.
• Podemos calcular el número de iteraciones completas f dividiendo B por N .
• Entonces, la primera parte se rotará a la izquierda por ( N ​​% C ) * f . Este valor puede ir más allá de C y, por lo tanto, es efectivamente ( ( N % C ) * f ) % C , es decir, la primera parte se rotará por ( ( N % C ) * f ) % C lugares restantes.
• La segunda parte se rotará a la izquierda C * f lugares. Dado que este valor puede ir más allá de la longitud de la segunda parte que es ( N – C ) , es efectivamente ( ( C * f ) % ( N – C ) ) , es decir, la segunda parte girará en ( ( C * f ) % ( N – C ) ) lugares restantes.
• Después de f iteraciones completas, aún pueden quedar algunas iteraciones para completar B iteraciones. Este valor es B % N que es menor que N . Podemos seguir el enfoque ingenuo en estas iteraciones restantes después de f iteraciones completas para obtener la string resultante.

Ejemplo:
s = ABCDEFGHIJK; c = 4;
partes: ABCD EFGHIJK
después de 1 iteración completa: DABC IJKEFGH 
después de 2 iteraciones completas: CDAB FGHIJKE 
después de 3 iteraciones completas: BCDA JKEFGHI 
después de 4 iteraciones completas: ABCD GHIJKEF 
después de 5 iteraciones completas: DABC KEFGHIJ 
después de 6 iteraciones completas: CDAB HIJKEFG 
después de 7 iteraciones completas : BCDA EFGHIJK 
después de 8 iteraciones completas: ABCD IJKEFGH 
 

A continuación se muestra la implementación del enfoque:

# Python3 program to find new after swapping 
# characters at position i and i + c 
# b times, each time advancing one 
# position ahead 
  
# Method to find the required string 
def swapChars(s, c, b):
      
    # Get string length 
    n = len(s)
      
    # If c is larger or equal to the length of 
    # the string is effectively the remainder of 
    # c divided by the length of the string 
    c = c % n
      
    if (c == 0):
          
        # No change will happen 
        return s
          
    f = int(b / n)
    r = b % n
      
    # Rotate first c characters by (n % c) 
    # places f times 
    p1 = rotateLeft(s[0 : c], ((c * f) % (n - c)))
      
    # Rotate remaining character by 
    # (n * f) places 
    p2 = rotateLeft(s[c:], ((c * f) % (n - c)))
      
    # Concatenate the two parts and convert the 
    # resultant string formed after f full 
    # iterations to a character array 
    # (for final swaps) 
    a = p1 + p2
    a = list(a)
      
    # Remaining swaps 
    for i in range(r):
          
        # Swap ith character with 
        # (i + c)th character 
        temp = a[i]
        a[i] = a[(i + c) % n]
        a[(i + c) % n] = temp
  
    # Return final string 
    return str("".join(a))
  
def rotateLeft(s, p):
      
    # Rotating a string p times left is 
    # effectively cutting the first p 
    # characters and placing them at the end 
    return s[p:] + s[0 : p]
  
# Driver code 
  
# Given values 
s1 = "ABCDEFGHIJK"
b = 1000
c = 3
  
# Get final string 
s2 = swapChars(s1, c, b)
  
# Print final string 
print(s2)
  
# This code is contributed by avanitrachhadiya2155

CADEFGHIJKB

Complejidad de tiempo : O(n) 
Complejidad de espacio : O(n)
 

Consulte el artículo completo sobre el intercambio de caracteres en una string para obtener más detalles.