LeetCode 189. 旋转数组

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使用临时数组解决

这题是让把数组中的每个元素都往右移动k位。最简单的一种解决方式就是使用一个临时数组解决，先把原数组的值存放到一个临时数组中，然后再把临时数组的值重新赋给原数组，重新赋值的时候要保证每个元素都要往后移k位，如果超过数组的长度就从头开始，所以这里可以使用(i + k) % length来计算重新赋值的元素下标

public void rotate(int nums[], int k) {
    int length = nums.length;
    int temp[] = new int[length];
    // 把原数组值放到一个临时数组中，
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        temp[i] = nums[i];
    }
    // 然后在把临时数组的值重新放到原数组，
    // 并且往右移动k位
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        nums[(i + k) % length] = temp[i];
    }
}

部分元素多次反转

还有一种方式就是先反转全部数组，在反转前k个，最后在反转剩余的，如下所示

public void rotate(int[] nums, int k) {
    int length = nums.length;
    k %= length;
    //先反转全部的元素
    reverse(nums, 0, length - 1);
    //在反转前k个元素
    reverse(nums, 0, k - 1);
    //接着反转剩余的
    reverse(nums, k, length - 1);
}

//把数组中从[start，end]之间的元素两两交换,也就是反转
public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
    while (start < end) {
        int temp = nums[start];
        nums[start++] = nums[end];
        nums[end--] = temp;
    }
}

其实还可以在调整下，先反转前面的，接着反转后面的k个，最后在反转全部，原理都一样

public void rotate(int[] nums, int k) {
    int length = nums.length;
    k %= length;
    //先反转前面的
    reverse(nums, 0, length - k - 1);
    //接着反转后面k个
    reverse(nums, length - k, length - 1);
    //最后在反转全部的元素
    reverse(nums, 0, length - 1);
}

//把数组中从[start，end]之间的元素两两交换,也就是反转
public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
    while (start < end) {
        int temp = nums[start];
        nums[start++] = nums[end];
        nums[end--] = temp;
    }
}

环形旋转

类似约瑟夫环一样，把数组看作是环形的，每一个都往后移动k位，这个很好理解，画个图来看一下

但这里有一个坑，如果nums.length%k=0，也就是数组长度为k的倍数，这个会原地打转，如下图所示

对于这个问题我们可以使用一个数组visited表示这个元素有没有被访问过，如果被访问过就从他的下一个开始，防止原地打转。

public static void rotate(int[] nums, int k) {
    int hold = nums[0];
    int index = 0;
    int length = nums.length;
    boolean[] visited = new boolean[length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        index = (index + k) % length;
        if (visited[index]) {
            //如果访问过，再次访问的话，会出现原地打转的现象，
            //不能再访问当前元素了，我们直接从他的下一个元素开始
            index = (index + 1) % length;
            hold = nums[index];
            i--;
        } else {
            //把当前值保存在下一个位置，保存之前要把下一个位置的
            //值给记录下来
            visited[index] = true;
            int temp = nums[index];
            nums[index] = hold;
            hold = temp;
        }
    }
}

总结

这题使用前两种方式是最容易想到的，也是比较简单的，第3种方式也容易想到，但操作起来可能稍微有点难度。