旋转数组

2024年3月23日 183次阅读

给定一个数组，将数组中的元素向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右旋转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右旋转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右旋转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]
示例 2:

输入: [-1,-100,3,99] 和 k = 2
输出: [3,99,-1,-100]
解释:
向右旋转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右旋转 2 步: [3,99,-1,-100]
说明:

尽可能想出更多的解决方案，至少有三种不同的方法可以解决这个问题。
要求使用空间复杂度为 O(1) 的原地算法。

思路分析：

  1. 看到这个题目我们第一眼脑海里想到的是遍历数组，首先对移动k次，我们将每个元素都移动k次不就完了吗，它的时间复杂度为O(n(k%n))，这个是最简单也是最容易想到的.
  2. 这里需要注意k的大小，如果k大于n的话，其实可以等价于k =k % n，所以首先做这么个处理。
public static void rotate(int[] nums, int k) {
        //时间复杂度O((n-1)k)
        k = k%nums.length;
        for(int i=0;i<k;i++){
            int last = nums[nums.length-1];
            for(int j = nums.length-1;j>0;j--){
                nums[j] = nums[j-1];
            } 
            nums[0] = last;
        }

    }

第二种思路：

  1. 我自己觉得比较差，不符合题目所说的空间复杂度O(1),不过有时候就用空间换时间吧，时间复杂度为O(n),空间复杂度O(k)
  2. 每个元素不是移动k=k%n位么，那我们创建一个大小为k数组将第n-k-2（下标）到n-1(下标)元素放入数组中，然后将下标为n-k-1至下标0的元素全部往后移动k位
  3. 最后将原来存储的大小为k的数组，放入当数组0~~~k-1的位置上即可。
    感觉这个是最不费脑子的
int temp[] = new int[k];
        int len = nums.length;
        k = k % len;
        for(int j =0;j<k;j++){ temp[j] = nums[len-j-1]; }

        for(int i=len-1;i>=k;i--){ nums[i] = nums[i-k]; }

        for(int i=k-1;i>=0;i--){ nums[i]=temp[k-i-1]; }

方法三 逆序法，这个方法确实贼棒的，另一个高度了
思路：

Original List                   : 1 2 3 4 5 6 7
After reversing all numbers     : 7 6 5 4 3 2 1
After reversing first k numbers : 5 6 7 4 3 2 1
After revering last n-k numbers : 5 6 7 1 2 3 4 --> Result

实现代码


//法4：调换位置，3次逆序法
void reverse(int []buf, int start, int end)
{
    int i=0;
    int temp=0;
    int cnt;
    cnt = (int)((end-start)/2+0.5);
    for(i=0;i<=cnt;i++)
    {
        temp = buf[start+i];
        buf[start+i]  = buf[end-i];
        buf[end-i] = temp;
    }

}

void rotate(int []nums, int numsSize, int k) {
    k = k%numsSize;
    if(k == 0 )
        return;
    reverse(nums,0,numsSize-1);
    reverse(nums,0,k-1);
    reverse(nums,k,numsSize-1);

}
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