力扣 457. 环形数组是否存在循环

题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/circular-array-loop/

大致题意:
给定一个数组,数组中每个元素值都不为0,且元素值可以理解为当前元素有一个指向 当前元素下标+元素值 位置(若小于0,则位置可以理解为 加上数组长度n 后的位置,若大于等于n,位置即为 对n取余)的指针。
判断数组中元素的指向是否构成环(环内指向方向一致,且构成循环)。

思路

数组元素的值可正可负,也可能大于数组长度。

  • 当元素值+下标 小于0时,对n取余(先对n取余是防止负数过小)加上n即为指向位置
  • 当元素值+下标 大于等于n时,对n取余即为指向位置。

所以求指向方法为:

  • 当前位置为pos,数组为nums,长度为n
  • ((pos + nums[pos])% n + n) % n

可以使用快慢指针的方法找环。

快慢指针:使用两个指针对路径进行遍历,初始时慢指针在起点,快指针在起点之后一个位置。慢指针每次移动一步,快指针每次移动两步。如果路径构成环,那么快指针定然先进入环,且在环中进行循环,并且再慢指针进入环后,快指针与慢指针一定会在有限的步数内相遇。

在使用标记数组标记查找过的路径,避免重复查找。
标记可以直接在原数组进行,直接将经过的位置记为0即可。
代码:

public boolean circularArrayLoop(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 如果当前位置元素为0,代表当前节点已经查找过
            if (nums[i] == 0) {
                continue;
            }
            int slow = i;
            int fast = next(nums, i);
            // 当slow对应位置与后两个位置指向相同,且都不为0时
            while (nums[slow] * nums[fast] > 0 && nums[slow] * nums[next(nums, fast)] > 0) {
                // 快慢指针相遇
                if (slow == fast) {
                    // 如果循环不是单点循环
                    if (slow != next(nums, slow)) {
                        return true;
                    }
                    else
                        break;
                }
                slow = next(nums, slow);
                fast = next(nums, next(nums, fast)); // 快指针移动两步
            }
            int path = i;
            // 将本轮查找路径点标记
            while (nums[path] * nums[next(nums, path)] > 0) {
                nums[path] = 0;
                path = next(nums, path);
            }
        }
        return false;
    }

    public int next(int[] nums, int pos) {
        int n = nums.length;
        // 保证范围在[0,n)
        return ((pos + nums[pos]) % n + n) % n; 
    }
### 力扣LeetCode)第48题:旋转图像的C++解决方案 #### 方法一:矩阵转置 + 行翻转 此方法的核心思想是先将矩阵沿主对角线进行转置操作,然后再逐行反转每行中的元素。这种方法的间复杂度为 \(O(n^2)\),其中 \(n\) 是矩阵的边长;由于不需要额外的空间存储数据,因此其空间复杂度为 \(O(1)\)[^2]。 以下是具体的实现代码: ```cpp class Solution { public: void rotate(vector<vector<int>>& matrix) { int n = matrix.size(); // Step 1: Transpose the matrix (swap elements across diagonal) for (int i = 0; i < n; ++i) { for (int j = i + 1; j < n; ++j) { // Start from i+1 to avoid redundant swaps swap(matrix[i][j], matrix[j][i]); } } // Step 2: Reverse each row of the transposed matrix for (int i = 0; i < n; ++i) { reverse(matrix[i].begin(), matrix[i].end()); } } }; ``` 上述代码通过两次遍历实现了原地修改的功能。 --- #### 方法二:一次性旋转四个位置 该方法基于观察到每次旋转实际上是将四个特定的位置上的数值互换这一特性来完成整个矩阵的旋转过程。具体来说,在外层循环控制当前处理的是哪一层环形结构,内层循环负责交换这些环内的相应单元格值[^3]。 下面是采用这种方式编的程序版本之一: ```cpp class Solution { public: void rotate(vector<vector<int>>& matrix) { int len = matrix.size(); int len1 = (len + 1) / 2; int len2 = len - len1; for (int i = 0; i < len1; ++i) { for (int j = 0; j < len2; ++j) { int temp = matrix[i][j]; matrix[i][j] = matrix[len - 1 - j][i]; matrix[len - 1 - j][i] = matrix[len - 1 - i][len - 1 - j]; matrix[len - 1 - i][len - 1 - j] = matrix[j][len - 1 - i]; matrix[j][len - 1 - i] = temp; } } } }; ``` 这段代码同样满足题目要求不分配新的二维数组来进行旋转的操作条件,并且保持了间和空间效率的要求. --- ### 总结 两种不同的算法都可以有效地解决这个问题。第一种方式更加直观易懂,而第二种则更贴近实际旋转的本质逻辑。无论选用哪种方案都需要特别注意边界情况以及索引计算准确性等问题以确保最终结果正确无误。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

三更鬼

谢谢老板!

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值