LeetCode——旋转数组(四种解法)

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前言

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摘要

本文主要介绍LeetCode旋转数组的一些解法和思路。

【题目】

给你一个数组，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

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]

题目链接：leetcode-cn.com/leetbook/re…

【解法一】

【思想】

把旋转k个位置进行分解：即每次轮转一个位置，轮转k次（可能会超时）
先对k进行处理，k如果是数组长度的n倍，那么相当于没旋转。
把最后一个保存下来，每个元素依次向后挪，最后把最后一个元素放到第一位。
注意要倒着挪！！！

【代码】

public static void rotate(int[] nums, int k) {
    /*
    解法1：把旋转k个位置进行分解：即每次轮转一个位置，轮转k次
     */
    k = k % nums.length;
    for (int i = 0; i < k; i++) {
        int temp = nums[nums.length - 1];
        for (int j = nums.length - 1; j > 0; j--) {
            nums[j] = nums[j - 1];
        }
        nums[0] = temp;
    }
}

【解法二】

【思想】

利用临时数组
先对k进行处理，k如果是数组长度的n倍，那么相当于没旋转。
用临时数组存放原数组，逐个放回去时把每个元素右移k位。

【代码】

public static void rotate(int[] nums, int k) {
/*
  解法2：利用临时数组
*/
    int length = nums.length;
    //就算这里加了这一句后面还是要进行除余运算，否则仍有可能超出数组长度，并且可以让后面的运算小一些，因为k可能会很大
    k=k%length;
    int[] n = Arrays.copyOf(nums,length);
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        //实际上是数学运算，知道思想后，自己动手试一试就知道为什么这样写了。
        nums[(i+k)%length] = n[i];
    }
}

【解法三】

【思想】

数组反转
1)先把整个数组进行反转
2)再把前k个元素进行反转
3)再把后面元素进行反转
上面顺序可以调换，但是原理一样。

【代码】

public static void rotate(int[] nums, int k){
    /*
    解法3：数组反转
     */
    int length = nums.length;
    reverse(nums,0, length-1);
    reverse(nums,0, (k%length)-1);
    reverse(nums,k%length, length-1);
}

public static void reverse(int[] nums,int s,int e){
    while(s<e){
        int temp = nums[s];
        nums[s++] = nums[e];
        nums[e--] = temp;
    }
}

【解法四】

【思想】

循环数组

把数组当作一个环形数组。
先把第k位的元素保存下来，然后第一个元素右移k位。
把第2k位的元素保存下来，把上次保存的第k位元素，继续右移k位，放到2k位置，
剩下元素依次进行，每个元素都要移动，总共进行数组的长度的次数。
如果遇到数组长度为k的整数倍，就会出现原地打转的情况。所以要判断元素是否被访问过，
如果被访问过就把index++，并且更新当前位置，相当于重新从0开始进行操作

【代码】

public static void rotate(int[] nums, int k){
    /*
    解法4：循环数组
     */
    int length = nums.length;
    k = k%length;
    int index = 0;
    int pos = nums[0];
    boolean[] b = new boolean[length];
    for(int i=0;i<length;i++){
        //一直加k肯定会超过数组长度，所以我们要进行模运算
        index = (index+k)%length;
        if(b[index]){
            index=(index+1)%length;
            pos = nums[index];
            i--;
        }
        else{
            b[index] = true;
            int temp = nums[index];
            nums[index] = pos;
            pos = temp;
        }
    }
}

小结

以上就是关于旋转数组的四种解法，希望能对读者有所帮助，如有不正之处，欢迎留言指正。