C++中交换数组的方法包括:①std::array用std::swap实现O(1)交换;②C风格数组需循环逐元素交换,时间复杂度O(n);③std::vector调用swap成员函数高效交换;④指针管理的动态数组可通过交换指针优化性能。
在C++中,交换两个数组有多种方法,具体选择取决于数组类型(普通数组或STL容器)、大小以及性能需求。以下是几种常见且有效的数组交换方式。
使用std::swap直接交换数组
如果使用的是标准库支持的数组类型,比如 std::array,可以直接用 std::swap 函数进行高效交换:
#include <array> #include <iostream> #include <algorithm> int main() { std::array<int, 5> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5}; std::array<int, 5> arr2 = {6, 7, 8, 9, 10}; std::swap(arr1, arr2); // 直接交换 // 输出arr1验证 for (int x : arr1) std::cout << x << " "; // 输出: 6 7 8 9 10 return 0; }
这种方式效率高,时间复杂度为 O(1),因为只是交换内部指针或元数据,不逐个复制元素。
手动逐个元素交换(适用于C风格数组)
对于传统的C风格数组(如 int arr[5]),不能直接赋值或整体交换,需要循环逐个交换元素:
#include <iostream> int main() { int arr1[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int arr2[5] = {6, 7, 8, 9, 10}; const int size = 5; for (int i = 0; i < size; ++i) { int temp = arr1[i]; arr1[i] = arr2[i]; arr2[i] = temp; } // 验证结果 for (int x : arr1) std::cout << x << " "; // 输出: 6 7 8 9 10 return 0; }
这种方法兼容性好,但时间复杂度为 O(n),适合小数组或无法使用STL的场景。
使用std::vector实现动态数组交换
若数组大小不固定,推荐使用 std::vector,它支持高效的 swap 操作:
#include <vector> #include <iostream> int main() { std::vector<int> vec1 = {1, 2, 3}; std::vector<int> vec2 = {4, 5, 6}; vec1.swap(vec2); // 或 std::swap(vec1, vec2); for (int x : vec1) std::cout << x << " "; // 输出: 4 5 6 return 0; }
这种交换是常数时间操作,仅交换内部指针,非常高效。
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使用指针间接交换(高级技巧)
如果你用指针管理动态数组,可以只交换指针,避免数据拷贝:
#include <iostream> int main() { int* arr1 = new int[3]{1, 2, 3}; int* arr2 = new int[3]{4, 5, 6}; // 交换指针 int* temp = arr1; arr1 = arr2; arr2 = temp; std::cout << arr1[0] << std::endl; // 输出: 4 delete[] arr1; delete[] arr2; return 0; }
这种方法最快,适用于动态分配的大数组,只需交换地址。
基本上就这些常用方法。根据数组类型选择合适的方式:优先使用 std::array 或 std::vector 配合 std::swap;传统数组则手动循环交换;大数组可考虑指针交换优化性能。