【面试经典150】·LeetCode189·轮转数组·【反转】

题目

给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]
示例 2:

输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释:
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示：

1 <= nums.length <= 10的五次方
-2的31次方 <= nums[i] <= 2的31次方 - 1
0 <= k <= 10的五次方

进阶：

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。
你可以使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题吗？

详细解析

中译中

题目很清晰

思路讲解

• 首先看到题目容易想到的是遍历k次循环，然后每次循环往后挪一次
• 该算法效率极其低下，建议不要这么想
• 可以对此改进一下，记录后面k个数，然后一次循环把原数组里的数挪到指定位置
• 再把后面k个数挪到指定为止
• 这个要注意，当k比原数组的长度要长怎么办
• 显然是对原数组进行取模处理
• 现在我们要改进算法
• 空间效率达到o（1）
• 容易想到在第n-k个元素的时候，一定会出现在数组首位，然后，n-k后面的直到n，依次排列
• 所以可以分为两部分，一部分是k个元素及以后的，一部分为首个元素到k的，两个最终结果都是正序
• 同时不能开辟新空间，所以，我们可以把元素进行翻转，前后调换，但由于对正个调换会使两部分都变成倒序，所以，还需要对两部分分别再调换一次（如图）
  

代码

改进前

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int[] arr = new int[k];
        k %= n;
        for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {//把后面的元素放在一个数组里
            arr[i] = nums[n - (k - i)];
        }
        for (int i = n - 1; i >= k; i--) {//开始挪位置
            nums[i] = nums[i - k];
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {//赋值
            nums[i] = arr[i];
        }

    }
}

改进后

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        k%=n;
        reverse(nums, 0, n-1);
        reverse(nums, 0, k-1);
        reverse(nums, k, n-1);
    }
    public void reverse(int[] nums,int start,int end){
        while(start<end){
            int temp = nums[end];
            nums[end] = nums[start];
            nums[start]=temp;
            end--;
            start++;
        }
    }
}