189. 旋转数组

博客围绕 LeetCode 189 题旋转数组展开,题目要求将数组元素右移 k 个位置。提出进阶要求,需想出至少三种解法,且可用空间复杂度 O(1) 的原地算法。还提及除翻转法外,有另外数组法和环状替代法,并给出相关题解链接。

189. 旋转数组

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。

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?

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:nums = [-1,-100,3,99], 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]

提示:

1 <= nums.length <= 2 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
0 <= k <= 105

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

    public void fanzhuan(int[] nums,int l,int r){
        while(l<r){
            int temp = nums[l];
            nums[l] = nums[r];
            nums[r] = temp;
            l++;
            r--;
        }
    }
}

除了翻转的方法外还可以用另外的数组的方法以及 环状替代 方法
环状替代刚开始不太懂,通过该题解终于弄明白了
https://leetcode-cn.com/problems/rotate-array/solution/xuan-zhuan-shu-zu-yuan-di-huan-wei-xiang-xi-tu-jie/

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
       int len  = nums.length;
       k = k % len;
       int count = 0;         // 记录交换位置的次数,n个同学一共需要换n次
        for(int start = 0; count < len; start++) {
            int cur = start;       // 从0位置开始换位子
            int pre = nums[cur];   
            do{
                int next = (cur + k) % len;
                int temp = nums[next];    // 来到角落...
                nums[next] = pre;
                pre = temp;
                cur = next;
                count++;
            }while(start != cur)  ;     // 循环暂停,回到起始位置,角落无人
             
        }   
    }  
}

作者:xfzhao
链接:https://leetcode-cn.com/problems/rotate-array/solution/xuan-zhuan-shu-zu-yuan-di-huan-wei-xiang-xi-tu-jie/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
### 使用额外数组空间实现轮转 为了实现轮转数组,在 C++ 中可以创建一个新的临时数组 `help_nums` 来保存旋转后的元素位置。遍历原始数组并将每个元素放置到新数组中的正确位置上,最后再将这个新的数组赋值给原来的数组。 ```cpp class Solution { public: void rotate(std::vector<int>& nums, int k) { int n = nums.size(); std::vector<int> help_nums(n); for(int i = 0; i < n; ++i){ help_nums[(i + k) % n] = nums[i]; } nums.assign(help_nums.begin(), help_nums.end()); } }; ``` 这种方法虽然直观易懂,但是它并不是一种原地操作的方式,因为需要额外的空间来存储中间结果[^1]。 ### 原地反转法实现轮转 另一种更高效的解决方案是采用反转的方法来进行轮转,这可以在不使用任何额外内存的情况下完成。具体做法如下: - 首先对整个数组进行一次完全反转; - 接着分别对前 `k` 个元素以及剩余部分再次执行局部反转; 通过这种方式能够达到相同的效果而不需要开辟额外的辅助空间。 ```cpp class Solution { public: void reverse(std::vector<int>& nums, int start, int end) { while(start < end){ std::swap(nums[start], nums[end]); start++; end--; } } void rotate(std::vector<int>& nums, int k) { if (nums.empty()) return; k %= nums.size(); reverse(nums, 0, nums.size() - 1); reverse(nums, 0, k - 1); reverse(nums, k, nums.size() - 1); } }; ``` 此方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是数组长度,并且只需要常数级别的额外空间开销,即空间复杂度为 O(1)[^3]。
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
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