【温故知新】`189. 旋转数组` 额外数组、翻转数组(better)实现

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题目描述

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

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解题思路

思路1:额外数组

  • 定义额外数组tempArr=Array(n)
  • 将下标为i的元素移位到(i+k)%n的位置
  • 将额外数组tempArr重新赋值给nums数组

时空复杂度:

时间复杂度:N(n) 空间复杂度:N(n)

代码

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} k
 * @return {void} Do not return anything, modify nums in-place instead.
 */
var rotate = function(nums, k) {
  // 使用额外数组,将下标为i的元素移位到(i+k)%n的位置
  let tempArr=new Array(nums.length)
  let n=nums.length
  for(let i=0;i<n;i++){
      tempArr[(i+k)%n]=nums[i]
  }
  for(let i=0;i<n;i++){
      nums[i]=tempArr[i]
  }
};

思路2:翻转数组(better)

  • 数组中的元素向右移动k个位置,0<=k<=10^5;我们定义m为实际移动位置m=k%n,其中n为数组的长度;
  • 翻转数组的直观展示结果是:尾部m个元素会被移动到数组的头部,剩余元素会被向后移动m位置;
  • 翻转数组的过程:
    • 示例数据[1,2,3,4,5,6,7] k=3
    • 将所有元素翻转,此时尾部的m个元素已经到了头部;[7,6,5,4,3,2,1]
    • 将前m个元素进行翻转[0,m-1]:[5,6,7,4,3,2,1]
    • 将剩余元素进行翻转[m,n-1]:[5,6,7,1,2,3,4]

时空复杂度:

时间复杂度:N(n),其中n为数组的长度,每个元素被翻转2次,总复杂度为O(2n)==O(n); 空间复杂度:N(1)

代码

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} k
 * @return {void} Do not return anything, modify nums in-place instead.
 */
var rotate = function(nums, k) {
   // 思路1:翻转数组
    let mod=k%nums.length;
     reverse(nums,0,nums.length-1)
     reverse(nums,0,mod-1)
     reverse(nums,mod,nums.length-1)
     return nums
};

const reverse=function(nums,start,end){
    while(start<end){
        [nums[end],nums[start]]=[nums[start],nums[end]]
        start++
        end--
    }
}