189. Rotate Array

最新推荐文章于 2019-05-14 13:59:46 发布

原创最新推荐文章于 2019-05-14 13:59:46 发布 · 232 阅读

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本文介绍了一种在O(1)额外空间内将数组元素向右旋转k步的算法，并提供了具体的Java实现代码。通过分析数组长度与旋转步数的关系，利用最大公约数确定循环次数，实现数组的有效旋转。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Rotate an array of n elements to the right by k steps.

For example, with n = 7 and k = 3, the array [1,2,3,4,5,6,7] is rotated to [5,6,7,1,2,3,4].

Note:
Try to come up as many solutions as you can, there are at least 3 different ways to solve this problem.

Hint:

Could you do it in-place with O(1) extra space?

联想到在一个数组中插入一个数时的算法：假设插入位置为index=p，从index=len开始到index=p+1，nums[i]=num[i-1]，然后nums[p]=欲插入值。

那么把一个数组从倒数第k个位置旋转，也可以用类似的办法，随便选一个元素，比如index=len-1位置的来吧，首先用temp记录下这个位置的值，把它的前k位移到这里来，而前k位的位置由前2k位置移过来，这样循环移动一边，边界出去了需要补上len，i原来ndex=len-1位置的值需要移到什么位置可以计算出来，把temp往里面填上即可。

但是一个数组比如长度为6，k=2，{1,2,3,4,5,6}，那么这样移来移去也只能移元素2、4、6的位置，所以要看长度和k的关系，

具体来说，取决于GCD(len,k)，比如gcd=3，那么需要3个开始位置做上面的操作，而这三个位置可以任意取，只要相邻就可以，因为是周期的。

public class Solution {
   public static void rotate(int[] nums, int k)
	{
		int len = nums.length;
		if (k >= len)
			k %= len;
		if(k==0)
			return ;
		int times=gcd(len, k);
		
		for(int m=0;m<times;m++)
		{
			int temp = nums[len - 1-m];
			int finishindex = (len - 1-m + k) % len;
			for (int i = len - 1-m;; i -= k)
			{
				if (i < 0)
					i += len;
				if (i == finishindex)
					break;
	
				nums[i] = i - k >= 0 ? nums[i - k] : nums[i - k + len];
			}
			nums[finishindex] = temp;
		}
	}

	public static int gcd(int m, int n)
	{
		int r=0;
		while (true)
		{
			r = m % n;
			m = n;
			n = r;
			if(r==0)
			    break;
		} 
		return m;
	}
}

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其他方法：https://discuss.leetcode.com/topic/14341/easy-to-read-java-solution

public void rotate(int[] nums, int k) {
    k %= nums.length;
    reverse(nums, 0, nums.length - 1);
    reverse(nums, 0, k - 1);
    reverse(nums, k, nums.length - 1);
}

public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
    while (start < end) {
        int temp = nums[start];
        nums[start] = nums[end];
        nums[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}