Problem: 189. 轮转数组
思路
首先,很明显,题目要求的操作等同于将数组的后k%n个元素移动到前面来。
然后我们思考原地操作的方法:
(为了方便讲解,我们先假设k<=n/2)1.我们将数组划分为 [A,B]两段,其中B为后k个元素
2.那么我们想要实现的就是将B放到图中A1(数组的前k个元素)的位置
3.想要做到原地操作,那么容易想到:直接交换A1和B。这样B到了正确的位置,A1原始位置的数组也被保存了下来(放到了B原来的位置)
4.完成上一步操作后,我们得到的数组的形式是 [B,A2,A1],而题目预期的结果应该是 [B,A1,A2],可以发现 现在只要将由 [A2,A1] 构成的新数组进行题目中描述的旋转操作就可以转化为 [A1,A2] 了(形成递归)。
5.递归形成后,在新数组上调用我们的rotate函数就可以将新数组部分也完成旋转了。
(k>n/2的情况参考上面的方式也能推理出来,留给屏幕前的你来完成👍)
复杂度
时间复杂度:
假设共递归 t t t次,每一次递归都会使得 m i ( i ϵ [ 1 , t ] ) m_i(i \epsilon [1,t]) mi(iϵ[1,t])个元素去到目标位置,这个操作的代价是 m i m_i mi次交换操作,即每层递归为 O ( m ) O(m) O(m)。所有的 m i m_i mi加起来就等于总的元素个数 n n n,即总的时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)。
空间复杂度:
由于是在原地进行操作,故空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)。但是其实递归的堆栈会消耗一定的空间。
Code
C++
class Solution {
public:
void rotate(vector<int>& nums,int l,int r,int k){
int n=r-l;
k%=n;
if(l+1>=r||!k)return;
int i=l,j=0;
if(k<=n/2)j=n-k+l;
else j=k+l;
while(j<r)swap(nums[i++],nums[j++]);
if(k<=n/2)rotate(nums,l+k,r,k);
else rotate(nums,l,r-n+k,2*k-n);
return;
}
void rotate(vector<int>& nums, int k) {
rotate(nums,0,nums.size(),k);
return ;
}
};