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力扣189.轮转数组

article 2024/10/9 4:04:18

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]

提示：

1 <= nums.length <= 105
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
0 <= k <= 105
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？

错误示范

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
while(k--)//需要将k个数字放到前面
{
    
int end = nums[numsSize-1];//保存交换的数组末尾值
for(int i = numsSize-1;i>0;i--)//将末尾前的数组往后移一位

nums[i]=nums[i-1];

nums[0]=end;



}
}

由提示可知，错误在于超过时间限制

当数据过大时，常常会超过时间限制

计算其时间复杂度为n^2

故需要思考如何缩短时间复杂度

解法1

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
int arr[numsSize];
    
for(int i=0;i<numsSize;i++)
arr[(i+k)%numsSize]=nums[i];

for(int i=0;i<numsSize;i++)
nums[i]=arr[i];



}

这种解法大大节约了时间复杂度

不过是一种以空间换时间的做法

将上一种解法的空间复杂度由1->n

时间复杂度由n^2->n

从而通过了题目

但并不是最优解

解法2

我们先来看一张图片

这样子来理解反转

后写出一个反转函数

void reserve(int *arr,int begin,int end)
{
while(begin<end)
{
int h=arr[begin];
arr[begin]=arr[end];
arr[end]=h;
begin++;
end--;
}

通过这个函数可以实现反转

如此便有了第二种解法

void reserve(int *arr,int begin,int end)
{
while(begin<end)
{
int h=arr[begin];
arr[begin]=arr[end];
arr[end]=h;
begin++;
end--;
}

}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
    k=k%numsSize;
int arr[numsSize];
reserve(nums,numsSize-k,numsSize-1);
reserve(nums,0,numsSize-k-1);
reserve(nums,0,numsSize-1);
}