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。
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?
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:nums = [-1,-100,3,99], 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]
第一眼,看到题目想到的最简单的方法就是 再设置一个新的数组,等把原来的数组里边的数组腾好后,把新数组里的数值拷贝过来
class Solution {
public:
void rotate(vector<int>& nums, int k) {
int n = nums.size();
vector<int> newArr(n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
newArr[(i + k) % n] = nums[i];
}
nums.assign(newArr.begin(), newArr.end());
}
};
复杂度分析
时间复杂度: O(n)O(n),其中 nn 为数组的长度。
空间复杂度: O(n)O(n)。
方法2,反转数组
该方法基于如下的事实:当我们将数组的元素向右移动 kk 次后,尾部 k\bmod nkmodn 个元素会移动至数组头部,其余元素向后移动 k\bmod nkmodn 个位置。
该方法为数组的翻转:我们可以先将所有元素翻转,这样尾部的 k\bmod nkmodn 个元素就被移至数组头部,然后我们再翻转 [0, k\bmod n-1][0,kmodn−1] 区间的元素和 [k\bmod n, n-1][kmodn,n−1] 区间的元素即能得到最后的答案。
我们以 n=7n=7,k=3k=3 为例进行如下展示:
操作 结果
原始数组 1~ 2~ 3~ 4~ 5~ 6~7
翻转所有元素 7 6 5 4 3 2 1
翻转 [0, k\bmod n - 1][0,kmodn−1] 区间的元素 5 6 7 4 3 2 1
翻转 [k\bmod n, n - 1][kmodn,n−1] 区间的元素5 6 7 1 2 3 4
class Solution {
public:
void reverse(vector<int>& nums, int start, int end) {
while (start < end) {
swap(nums[start], nums[end]);
start += 1;
end -= 1;
}
}
void rotate(vector<int>& nums, int k) {
k %= nums.size();
reverse(nums, 0, nums.size() - 1);
reverse(nums, 0, k - 1);
reverse(nums, k, nums.size() - 1);
}
};