旋转数组

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LeetCode每日一题，189. Rotate Array

先看题目描述

snaR81.png

大意就是给定一个数组 nums 和一个数字 k，让我们将数组向右旋转 k 步

算法和思路

使用额外数组

我们可以发现，将数组中的元素向右移动 k 步中，nums[0, len - k - 1] 的元素均会向右移动 k 位，而 nums[len - k， len - 1] 的元素会移动到数组首部 nums[0, k - 1] 的位置，由于元素向右移动的过程中会覆盖到原位置的元素，于是用一个额外数组存放 nums[len - k，len - 1] 的元素，然后将 nums[0, len - k - 1] 的元素向右移动 k 位，再将 nums[len - k，len - 1] 的元素放到 nums[0，k - 1] 位置即可

数组翻转

这个方法是看题解才知道的，可以实现 O(1) 的空间复杂度

该方法基于如下的事实：当我们将数组的元素向右移动 k 次后，尾部 k mod n 个元素会移动至数组头部，其余元素向后移动 k mod n 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 mod n 个元素就被移至数组头部，然后我们再翻转 [0，k mod n −1] 区间的元素和 [k mod n，n−1] 区间的元素即能得到最后的答案。

我们以 n = 7，k = 3 为例进行如下展示：

sn0UCd.png

算法源码

额外数组

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class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length;
        k = k % len;
        if (k == 0) {
            return;
        }
        int[] pre = new int[k];
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            pre[i] = nums[len - k + i];
        }
        for (int i = len - 1; i >= k; i--) {
            nums[i] = nums[i - k];
        }
        for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
            nums[i] = pre[i];
        }
    }
}

数组翻转

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class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        k %= nums.length;
        reverse(nums, 0, nums.length - 1);
        reverse(nums, 0, k - 1);
        reverse(nums, k, nums.length - 1);
    }

    public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start += 1;
            end -= 1;
        }
    }
}