初级算法-03旋转数组

题目

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]

错误代码：

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        //创建一个数组存放后k个元素
        int[] a = new int[k];
        
        
            for(int i=0;i<k;i++){
                a[i]=nums[nums.length-k+i];
            }
        
        for(int i=nums.length-1;i>=k;i--){
            nums[i]=nums[i-k];
        }
        for(int i=0;i<k;i++){
            nums[i]=a[i];
        }

    }
}

修改后：

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int n=nums.length;
        //创建一个数组存放后k个元素
        int[] a = new int[k%n];
        
        for(int i=0;i<k%n;i++){
            
                a[i]=nums[nums.length-k%n+i];
            
        }
        for(int i=nums.length-1;i>=k%n;i--){
            nums[i]=nums[i-k%n];
        }
        for(int i=0;i<k%n;i++){
            nums[i]=a[i];
        }

    }
}

错误原因： k有可能是大于数组长度的这样会造成nums.length-k出错。所以我们需要的是k%n。

题解

1.使用额外数组

创建一个长度为n的新数组，将正确序列赋值给新数组，最后将新数组一一复制给nums。 注意原数组后k个元素移动后的位置，应该是（i+k）mod n。

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

方法arraycopy的使用： 该方法可以实现将一个数组中指定个数的元素复制给另一个数组。

System.arraycopy(a,2,b,5,10);

表示以a数组下标为2开始的10个元素复制给b数组下标为5的位置上

2.数组翻转

先将数组元素翻转过来，则得到一个逆序的nums数组，这时候我们再将前k mod n个元素翻转，再将后面剩余元素翻转即得到了所需要的nums数组。

代码：

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        k=k%nums.length;
        reverse(0,nums.length-1,nums);
        reverse(0,k-1,nums);
        reverse(k,nums.length-1,nums);
    }
    //begin和end表示数组元素的下标
    
    public static void reverse(int begin,int end,int[] nums){
        while (begin < end) {
            int temp = nums[begin];
            nums[begin] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            begin += 1;
            end -= 1;
        }
    }

}

如果调换顺序的方法用for循环：

    public static void reverse(int begin,int end,int[] nums){
        for(int i=begin;i<(end-begin)/2;i++){
            int temp=nums[i];
            nums[i]=nums[end-i];
            nums[end-i]=temp;
        }
    }