LeetCode 189. 旋转数组

目录结构

1.题目

2.题解

2.1暴力法

2.2辅助数组

2.3环形替换

2.4数组反转

---

1.题目

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。

示例：

输入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 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]


输入: [-1,-100,3,99] 和 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]

说明:

• 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。
• 要求使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/rotate-array
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

2.题解

2.1暴力法

一次移动一位：

• 用变量pre记录最后一个元素，然后将前len-1个元素均后移一位；
• 再将pre放入下标0处。

循环k次以上操作。

public class Solution189 {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length, pre;
        for (int i = 0;i

• 时间复杂度：
• 空间复杂度：

2.2辅助数组

用辅助数组将每个元素放到正确的位置上，即原数组里下标为i的元素放到 (i+k)%数组长度的位置；

然后把新的数组拷贝到原数组中。

public class Solution189 {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length;
        int[] t = new int[len];
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            t[(i + k) % len] = nums[i];
        }
        System.arraycopy(t, 0, nums, 0, len);
    }
}

• 时间复杂度：
• 空间复杂度：

2.3环形替换

i%k相等的所有i对应的位置形成一个环形，则相当于把环形内的元素循环右移一位

public class Solution189 {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length ,count = 0;
        k %=len;
        for (int start = 0; count < len ; start++) {
            int current = (start+k)%len;
            int pre = nums[start];
            while (start != current){
                int tmp = nums[current];
                nums[current] = pre;
                pre = tmp;
                current = (current + k) %len;
                count++;
            }
            nums[start] = pre;
            count++;
        }
    }
}

• 时间复杂度：
• 空间复杂度：

2.4数组反转

 

旋转数组 k 次， k%n 个尾部元素会被移动到头部，剩下的元素会被向后移动。

• 首先将所有元素反转；
• 然后反转前 k 个元素
• 再反转后面 n−k 个元素。

比如：

nums: [1, 2, 3, 4, 5, 6,7]
k: 3

原数组                  1 2 3 4 5 6 7
反转所有数字后           7 6 5 4 3 2 1
反转前k个数字后          5 6 7 4 3 2 1
反转后n-k个数字后        5 6 7 1 2 3 4

 

public class Solution189 {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length;
        k %= len;
        reverse(nums, 0, len - 1);
        reverse(nums, 0, k - 1);
        reverse(nums, k, len - 1);

    }

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

• 时间复杂度：
• 空间复杂度：