题目描述(简单难度)
转动数组,将数组的最后一个元素移动到开头,重复操作 k
次。
解法一
完全按照题目的意思,每次把末尾的元素移动到开头,当然移动前需要把所有元素后移一位,把第一个位置腾出来。
此外,如果 k
大于数组的长度,k
是等效于 k % n
的。举个例子,nums = [1 2 3]
,k = 4
,操作 4
次和操作 4 % 3 = 1
次是一样的结果。
public void rotate(int[] nums, int k) {
int n = nums.length;
k = k % n;
for (int i = 0; i < k; i++) {
int temp = nums[n - 1];
for (int j = n - 1; j > 0; j--) {
nums[j] = nums[j - 1];
}
nums[0] = temp;
}
}
时间复杂度:O(kn)
。
空间复杂度:O(1)
。
解法二
空间换时间,解法一中每个元素都需要移动 k
次,因为最后一个元素移到第一个位置的话,就进行了整体后移。不然的话,第一个位置原来的数就会被覆盖掉。
我们可以申请一个和原数组等大的数组,复制之前所有的值。这样的话,我们就可以随心所欲的在原数组上赋值了,不需要考虑值的丢失。
public void rotate(int[] nums, int k) {
int n = nums.length;
k = k % n;
int[] numsCopy = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
numsCopy[i] = nums[i];
}
//末尾的 k 个数复制过来
for (int i = 0; i < k; i++) {
nums[i] = numsCopy[n - k + i];
}
//剩下的数复制过来
for (int i = k; i < n; i++) {
nums[i] = numsCopy[i - k];
}
}
时间复杂度:O(n)
。
空间复杂度:O(n)
。
解法三
上边的解法都是直接可以想到的,写完之后看了 官方 提供的解法,下边分享一下。
换一种题目的理解方式。
把数组看成一个圆环,而 k
的含义其实就是所有数字顺时针移动 k
个位置。
如果 k = 2
,那么含义就是 1
放到 3
的位置,3
放到 5
的位置...
当然程序上,如果 1
放到 3
的位置,3
就会被覆盖了,我们应该用一个变量 pre
存储当前位置被占用的数字。
思想就是上边的了,代码的话可能会有不同的写法,下边的供参考。
public void rotate(int[] nums, int k) {
int n = nums.length;
k = k % n;
if (k == 0) {
return;
}
int count = 0; //记录搬移了多少个数字
int start = 0;
int current = start;
int pre = nums[current];
while (true) {
do {
//要移动过去的位置
int next = (current + k) % n;
//数字做缓存
int temp = nums[next];
//将数字搬过来
nums[next] = pre;
pre = temp;
//考虑下一个位置
current = next;
count++;
//全部数字搬移完就结束
if (count == n) {
return;
}
} while (start != current);
//这里是防止死循环,因为搬移的位置可能会回到最开始的位置, 所以我们 start++, 继续搬移其他组
start++;
current = start;
pre = nums[current];
}
}
时间复杂度:O(n)
,每个数字仅搬移一次。
空间复杂度:O(1)
。
解法四
依旧是参考 官方 题解。
看具体的例子,1 2 3 4 5
,k = 2
。
转换后最终变成 4 5 1 2 3
。
其实可以分三步完成。
整体逆序 5 4 3 2 1
。
前 k
个再逆序 4 5 3 2 1
。
后边的再逆序 4 5 1 2 3
。
public void rotate(int[] nums, int k) {
int n = nums.length;
k = k % n;
reverse(nums, 0, n - 1);
reverse(nums, 0, k - 1);
reverse(nums, k, n - 1);
}
private void reverse(int[] nums, int start, int end) {
while (start < end) {
int temp = nums[start];
nums[start] = nums[end];
nums[end] = temp;
start++;
end--;
}
}
时间复杂度:O(n)
。
空间复杂度:O(1)
。
总
解法一、解法二就是对题目最简单的理解,解法三和解法四是进一步对题目的剖析,很厉害。