LeetCode 189.轮转数组

news2024/12/26 23:04:59

文章目录

  • 💡题目分析
  • 💡解题思路
    • 🚩思路1:暴力求解 --- 旋转k次
    • 🔔接口源码:
    • 🚩思路2:额外开数组
    • 🔔接口源码:
    • 🚩思路3:三段逆置
    • 📍算法设计
    • 🔔接口源码:

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题目链接👉LeetCode 189.轮转数组👈

💡题目分析

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。

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💡解题思路

🚩思路1:暴力求解 — 旋转k次

假如我们要把数组 [1,2,3,4,5,6,7],向右旋转3

👇图解👇
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第1步:定义一个临时变量 tmp,用来存放数组最后的元素7
第2步:把数组前 n-1 个值往后挪
第3步:把 tmp 的值放入前面空位置中去

👆这样就完成了 1 次轮转,如果要轮转 k 次,就需要循环 k 次就完成了

🔔接口源码:

void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
    k %= numsSize;//防止k大于numsSize
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < k; i++)
    {
        tmp = nums[numsSize - 1];
        for (int j = numsSize - 1; j > 0; j--)
        {
            nums[j] = nums[j - 1];
        }
        nums[0] = tmp;
    }
}

此方法:
时间复杂度:O(N^2) — 最坏情况
空间复杂度:O(1)

🚨但是这种解法是过不了的,LeetCode会限制效率,这种方法效率太低了

🚩思路2:额外开数组

空间换时间 的做法

👇图解👇
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第1步:新开辟一个数组
第2步:把后 k 个元素放到新数组的前面
第3步:再把前 n-k 个元素放到新数组的后面(n是数组中元素总个数 也就是题目中的参数 numsSize

🔔接口源码:

void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
	if (k > numsSize)
	{
		k %= numsSize;
	}
	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);

	memcpy(tmp, nums + numsSize - k, sizeof(int) * k);
	memcpy(tmp + k, nums, sizeof(int) * (numsSize - k));
	memcpy(nums, tmp, sizeof(int) * (numsSize));
	free(tmp);
	tmp = NULL;
}


此方法:
时间复杂度:O(N)
空间复杂度:O(N)

🚩思路3:三段逆置

🥰非常绝绝子的方法!!!

👇图解👇
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第1步:对前 n-k 个逆置
第2步:对后 k 个逆置
第3步:整体逆置

此方法:
时间复杂度:O(N)
空间复杂度:O(1)

📍算法设计

先写一个逆置的函数来实现逆置的功能👇

void reverse(int* arr, int left, int right)
{
	while (left < right)
	{
		int tmp = arr[left];
		arr[left] = arr[right];
		arr[right] = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}

🚨我们使用 reverse逆置函数的时候要注意:数组下标是从 0 开始的
🚨我们还需要注意一个问题:如果 k 超过了数组元素个数怎么办?

比如:数组是 [ 1 2 3 4 5 6 7]k = 8 的时候,此时数组元素个数为 7,而要求向右旋转 8 个位置,如果按照上面分析的情况,第一趟对前 n - k 逆置,也就是 7-8个逆置,难道对前 -1 个逆置吗?

仔细想一下最后的结果会是什么?
结果数组就是 [ 7 1 2 3 4 5 6 ]
🚨我们要记住这道题的核心叫 轮转数组,也就是当轮转的次数超过数组长度的时候,又是新的一轮了!

所以,如果 k 大于数组长度,故首先对 k 取余,然后再次旋转,这不会影响最终结果!

🔔接口源码:

void reverse(int* arr, int left, int right)
{
	while (left < right)
	{
		int tmp = arr[left];
		arr[left] = arr[right];
		arr[right] = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) 
{
    if(k>numsSize)
    {
        k%=numsSize;
    }
   reverse(nums, 0, numsSize-k-1);
   reverse(nums, numsSize-k, numsSize-1);
   reverse(nums, 0, numsSize-1);
}

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🥰希望大家能够理解!

总结🥰
以上就是本题讲解的全部内容啦🥳🥳🥳🥳
本文章所在【C语言刷题】专栏,感兴趣的烙铁可以订阅本专栏哦🥳🥳🥳
前途很远,也很暗,但是不要怕,不怕的人面前才有路。💕💕💕
小的会继续学习,继续努力带来更好的作品😊😊😊
创作写文不易,还多请各位大佬uu们多多支持哦🥰🥰🥰

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