本文主要是介绍【leetcode热题】轮转数组,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
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 <= 105
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
0 <= k <= 105
解法一
完全按照题目的意思,每次把末尾的元素移动到开头,当然移动前需要把所有元素后移一位,把第一个位置腾出来。
此外,如果 k
大于数组的长度,k
是等效于 k % n
的。举个例子,nums = [1 2 3]
,k = 4
,操作 4
次和操作 4 % 3 = 1
次是一样的结果。
public void rotate(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k = k % n;for (int i = 0; i < k; i++) {int temp = nums[n - 1];for (int j = n - 1; j > 0; j--) {nums[j] = nums[j - 1];}nums[0] = temp;}
}
时间复杂度:O(kn)
。
空间复杂度:O(1)
。
解法二
空间换时间,解法一中每个元素都需要移动 k
次,因为最后一个元素移到第一个位置的话,就进行了整体后移。不然的话,第一个位置原来的数就会被覆盖掉。
我们可以申请一个和原数组等大的数组,复制之前所有的值。这样的话,我们就可以随心所欲的在原数组上赋值了,不需要考虑值的丢失。
public void rotate(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k = k % n;int[] numsCopy = new int[n];for (int i = 0; i < n; i++) {numsCopy[i] = nums[i];}//末尾的 k 个数复制过来for (int i = 0; i < k; i++) {nums[i] = numsCopy[n - k + i];}//剩下的数复制过来for (int i = k; i < n; i++) {nums[i] = numsCopy[i - k];}
}
时间复杂度:O(n)
。
空间复杂度:O(n)
。
解法三
上边的解法都是直接可以想到的,写完之后看了 官方 提供的解法,下边分享一下。
换一种题目的理解方式。
把数组看成一个圆环,而 k
的含义其实就是所有数字顺时针移动 k
个位置。
如果 k = 2
,那么含义就是 1
放到 3
的位置,3
放到 5
的位置...
当然程序上,如果 1
放到 3
的位置,3
就会被覆盖了,我们应该用一个变量 pre
存储当前位置被占用的数字。
思想就是上边的了,代码的话可能会有不同的写法,下边的供参考。
public void rotate(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k = k % n;if (k == 0) {return;}int count = 0; //记录搬移了多少个数字int start = 0;int current = start;int pre = nums[current];while (true) {do {//要移动过去的位置int next = (current + k) % n;//数字做缓存int temp = nums[next];//将数字搬过来nums[next] = pre;pre = temp;//考虑下一个位置current = next;count++;//全部数字搬移完就结束if (count == n) {return;}} while (start != current);//这里是防止死循环,因为搬移的位置可能会回到最开始的位置, 所以我们 start++, 继续搬移其他组start++;current = start;pre = nums[current];}
}
时间复杂度:O(n)
,每个数字仅搬移一次。
空间复杂度:O(1)
。
解法四
依旧是参考 官方 题解。
看具体的例子,1 2 3 4 5
,k = 2
。
转换后最终变成 4 5 1 2 3
。
其实可以分三步完成。
整体逆序 5 4 3 2 1
。
前 k
个再逆序 4 5 3 2 1
。
后边的再逆序 4 5 1 2 3
。
public void rotate(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k = k % n;reverse(nums, 0, n - 1);reverse(nums, 0, k - 1);reverse(nums, k, n - 1);
}private void reverse(int[] nums, int start, int end) {while (start < end) {int temp = nums[start];nums[start] = nums[end];nums[end] = temp;start++;end--;}
}
时间复杂度:O(n)
。
空间复杂度:O(1)
。
这篇关于【leetcode热题】轮转数组的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!