LeetCode #189 旋转数组

题目地址

旋转数组

旋转数组

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。

思路

1. 暴力(也就是跟着示例中的解释一样)
每次保持数组最后一个值，其他位都往后移一位，进行k次

    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        k = k % nums.size();

        if (k == 0)
        {
            return;
        }

        for (int i = 0; i < k; i++)
        {
            int c = nums[nums.size()-1];
            for (int j = nums.size() - 1; j > 0; j--)
            {
                nums[j] = nums[j - 1];
            }

            nums[0] = c;
        }
    }

运行超时，时间复杂度O(k(n-1))

2. 临时变量(不满足空间O(1))
临时变量保存 k ~ num.size() - k 位数字,然后让0 ~ k位的数字一次性移动k位，然后再对0 ~ k 赋值

	void rotate(vector<int>& nums, int k) {
       	k = k % nums.size();

        if (k == 0)
        {
            return;
        }

        vector<int> temp(nums.end() - k, nums.end());


        for (int i = nums.size() - k - 1; i >= 0; i--)
        {
            nums[i + k] = nums[i];
        }

        for (int i = 0; i < temp.size(); i++)
        {
            nums[i] = temp[i];
        }
    }

3. 环状替换
移动k位，也相当于数组中每个数字移动k位
图示:
1,2,3,4,5,6,7
k = 2

start = 0，count = 0

start = 1，count = 3


start = 2，count = 6

	 void rotate(vector<int>& nums, int k) {
       k = k % nums.size();
       if(k == 0)
       {
           return;
       }

       int start = 0;
       int count = 0;
       for(; count < nums.size(); start++)
       {
           int cur = start;
           int prev = nums[start];
           do
           {
               int next = (cur + k) % nums.size();
               int temp = nums[next];
               nums[next] = prev;
               prev = temp;
               cur = next;
               count ++;
           }while(start != cur);
       }
    }

4. 反转
原始数组 : 1 2 3 4 5 6 7
反转所有数字后 : 7 6 5 4 3 2 1
反转前 k 个数字后 : 5 6 7 4 3 2 1
反转后 n-k 个数字后 : 5 6 7 1 2 3 4

	void rotate(vector<int>& nums, int k) {
       k = k % nums.size();
       if(k == 0)
       {
           return;
       }

        reverse(nums.begin(),nums.end());
        reverse(nums.begin(),nums.begin() + k);
        reverse(nums.begin() + k, nums.end());
    }

参考

官方题解