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L31.【LeetCode题解】轮转数组

article 2025/2/4 17:43:46

1.题目

2.分析

1.容易想到的方法

2.以空间换时间

3.代码

方法1

提交结果

方法2

提交结果

1.题目

189. 轮转数组 - 力扣（LeetCode）

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？

2.分析

1.容易想到的方法

k次那就逆置k次,即可以写一个reverse函数,再调用reverse函数k次(即覆盖k次)

时间复杂度为 $O(N^2)$ ,耗时太长,不建议使用,其实可以用空间换时间

2.以空间换时间

先前(n-k)个逆置,再后k个逆置,最后整体(n个)逆置.例如下图例子,设n==7,k==3

时间复杂度和空间复杂度都是 $O(N)$

3.注意点:1.k可以大于numsSize,需要对k取余; 2.临时开辟的空间需要用malloc(可以不用判断是否成功开辟),结束后养成良好的习惯,用free函数销毁,再将指针置空

3.代码

方法1

以空间换时间

三个for循环(1.拷贝后k个2.拷贝前(n-k)个3.遍历nums更改其所有元素)

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
    k%=numsSize;
    int* arr=(int*)malloc(sizeof(int)*numsSize);//可以不检查arr是否为NULL
    int index=0;

    for (int i=numsSize-k;i<numsSize;i++)
    {
        arr[index++]=nums[i];
    }
    for (int j=0;j<numsSize-k;j++)
    {
        arr[index++]=nums[j];
    }
    for (int k=0;k<index;k++)
    {
        nums[k]=arr[k];
    }

    free(arr);
    arr=NULL;
}

提交结果

方法2

使用内置的memcpy函数(使用方法参见58.【C语言】内存函数(memcpy函数)文章)来代替三个for循环,批量移动元素

利用for循环的边界算出需要拷贝的字节数,例如

for (int i=numsSize-k;i<numsSize;i++)

i从numsSize-k到numsSize-1,即[numsSize-k,numsSize-1] ,注意是闭区间,元素个数为(numsSize-1)-(numsSize-k)+1,其余同理

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
    k%=numsSize;
    int* arr=(int*)malloc(sizeof(int)*numsSize);//可以不检查arr是否为NULL
    memcpy(&arr[0],&nums[numsSize-k],((numsSize-1)-(numsSize-k)+1)*sizeof(int));
    memcpy(&arr[k],&nums[0],(numsSize-k)*sizeof(int));
    memcpy(&nums[0],&arr[0],numsSize*sizeof(int));

    free(arr);
    arr=NULL;
}