LeetCode 189.轮转数组

题目链接LeetCode 189.轮转数组

题目分析

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。

解题思路

思路1:暴力求解 — 旋转k次

假如我们要把数组 [1,2,3,4,5,6,7]，向右旋转3次

图解

第1步：定义一个临时变量 tmp，用来存放数组最后的元素7
第2步：把数组前 n-1 个值往后挪
第3步：把 tmp 的值放入前面空位置中去

这样就完成了 1 次轮转，如果要轮转 k 次，就需要循环 k 次就完成了

接口源码：

void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
    k %= numsSize;//防止k大于numsSize
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < k; i++)
    {
        tmp = nums[numsSize - 1];
        for (int j = numsSize - 1; j > 0; j--)
        {
            nums[j] = nums[j - 1];
        }
        nums[0] = tmp;
    }
}

此方法：
时间复杂度：O(N^2) — 最坏情况
空间复杂度：O(1)

但是这种解法是过不了的，LeetCode会限制效率，这种方法效率太低了

思路2:额外开数组

以 空间换时间 的做法

图解

第1步：新开辟一个数组
第2步：把后 k 个元素放到新数组的前面
第3步：再把前 n-k 个元素放到新数组的后面（n是数组中元素总个数 也就是题目中的参数 numsSize）

接口源码：

void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
	if (k > numsSize)
	{
		k %= numsSize;
	}
	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);

	memcpy(tmp, nums + numsSize - k, sizeof(int) * k);
	memcpy(tmp + k, nums, sizeof(int) * (numsSize - k));
	memcpy(nums, tmp, sizeof(int) * (numsSize));
	free(tmp);
	tmp = NULL;
}

此方法：
时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(N)

思路3:三段逆置

非常绝绝子的方法！！！

图解

第1步：对前 n-k 个逆置
第2步：对后 k 个逆置
第3步：整体逆置

此方法：
时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(1)

算法设计

先写一个逆置的函数来实现逆置的功能

void reverse(int* arr, int left, int right)
{
	while (left < right)
	{
		int tmp = arr[left];
		arr[left] = arr[right];
		arr[right] = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}

我们使用 reverse逆置函数的时候要注意：数组下标是从 0 开始的
我们还需要注意一个问题：如果 k 超过了数组元素个数怎么办？

比如：数组是 [ 1 2 3 4 5 6 7] ，k = 8 的时候，此时数组元素个数为 7，而要求向右旋转 8 个位置，如果按照上面分析的情况，第一趟对前 n - k 逆置，也就是 7-8个逆置，难道对前 -1 个逆置吗？

仔细想一下最后的结果会是什么？
结果数组就是 [ 7 1 2 3 4 5 6 ]
我们要记住这道题的核心叫 轮转数组，也就是当轮转的次数超过数组长度的时候，又是新的一轮了！

所以，如果 k 大于数组长度，故首先对 k 取余，然后再次旋转，这不会影响最终结果！

接口源码：

void reverse(int* arr, int left, int right)
{
	while (left < right)
	{
		int tmp = arr[left];
		arr[left] = arr[right];
		arr[right] = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
    if(k>numsSize)
    {
        k%=numsSize;
    }
   reverse(nums, 0, numsSize-k-1);
   reverse(nums, numsSize-k, numsSize-1);
   reverse(nums, 0, numsSize-1);
}

希望大家能够理解！

总结
以上就是本题讲解的全部内容啦
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