旋转数组 LeetCode(思维+模拟)

冷不防 2022-05-14 12:20 168阅读 0赞

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 1:**

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]

**示例 2:**

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。

题解:

LeetCode基础题，暴力模拟也可以过，但是我觉得这题暴力过就失去了意义，做法有很多，下面是两种思路,经测试两种思路的时间复杂度都差不多都是O(1)，而不是暴力模拟的k\*O(1)

第一种:

将数组分为两部分，假设数组长度是n，第一组为\[0,n-k-1\]，另外一组为\[n-k,n-1\]，因为后面那组实际上是要平移到最前面，而前面那组是要平移到后面，即两组位置进行平移交换，那么我们可以经过三次翻转得到，第一次将第一组原地首尾互置，第二次将第二组原地首尾互置，最后将整个数组首尾互置，就得到了我们要的结果。

第二种:

假设数组长度为n，那么我们可以将数组分为n/k组，第一重循环遍历0到k-1，第二重循环通过数学推算出其他组相同位置的下标，比如n=6，1 2 3 4 5 6，k=2时，那么1 3 5就算作是每一组的相同位置，进行替换位移，最后每个元素遍历一次就可以完成换位，但是需要注意，当n/k不为整数时，需要将多出来的不成一组的位置进行特殊处理。。这部分还是很麻烦的，调了好几次才调好，代码也多了不少，最后击败了百分之99.97的人。。

本题需要注意的是数据贼坑，n，k都可以为0，k也可以大于n，需要特判和特殊处理。

我用的是第二种，代码:

class Solution {
    public:
        void rotate(vector<int>& nums, int k) {
            if(nums.size()==0||k==0)
                return;
            k=k%nums.size();
            if(k==0)
                return;
            int s=nums.size();
            vector<int>tmp;
            int n=s/k;
            int p=k*(s/k);
            for(int i=0;i<k;i++)
            {
                int tmp1=nums[i];
                int tmp2;
                //printf("%d变为%d\n",nums[i],nums[(s-(k-i))%s]);
                nums[i]=nums[(s-(k-i))%s];
                for(int j=1;j<n;j++)
                {
                    tmp2=nums[(i+j*k)%s];
                    //printf("%d变为%d\n",nums[(i+j*k)%s],tmp);
                    nums[(i+j*k)%s]=tmp1;
                    tmp1=tmp2;
                    if(i+(j+1)*k<s&&i+(j+1)*k>=p)
                    {
                        tmp.push_back(tmp1);
                    }
                }
                int j=0;
                if(i+(j+1)*k<s&&i+(j+1)*k>=p)
                {
                    tmp.push_back(tmp1);
                }
            }
            if(s%k!=0)
            for(int i=0;i<tmp.size();i++)
            {
                nums[p+i]=tmp[i];
            }
        }
    };