189. 旋转数组(环形替换)

image.png

题目:

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。

输入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 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]

只考虑时间复杂度是O(n) 的算法,其他都没有意义。因此讨论两种常见的思路:1. 环状替代;2. 三次翻转。

环状替代

一开始并有看明白LeetCode官方说明,然后参考大佬说明,略懂。

“环状替换比较难理解。如果把数组的数据放在正多边形上,以走跳棋的思路替换数据,画个图就好理解了。

假如 n=5, k=2, 数字1-5依次放在五边形顶点,数字替换的轨迹是1-3-5-2-4-1,回到原点,count = n, 结束。轨迹画出来刚好是个五角星。

假如 n=6, k=2, 数字1-6依次放在六边形顶点,数字替换的轨迹是1-3-5-1,回到原点了,count < n, start++, 接着 2-4-6-2,回到原点,count = n, 结束。轨迹是六边形的2个内嵌正三角形。其它多边形类似,隔k个点往前走,总能走回原点,如果中间有漏的,旋转一个角的方位重复进行上述步骤就能走完所有的顶点了。

image.png

结合官方的图,大概能够明白意思是:在k = 2,也就是步长是2的时候,在跨越总长度length的时候第一步就会回到原处。

​ 算法的大概思路是直接每个数从现在的位置(current)直接放到能够跳到的位置(next),利用中间变量(tmp)实现两个位置元素互换。数组中每个位置的元素都进行一次上述操作,通过for 循环实现。

for (i = 0; count < length; i ++):

do

num[pre] <=>num[next]

count++

while(i != current) //该位置上的数回到原位时退出while

证明:

​ 假设,数组有n个元素,k是要求移动的次数。更进一步,假设n % k = 0。第一轮中,所有移动数字的下标 i 满足i%k=0 。这是因为我们每跳 k 步,我们只会到达相距为 k 个位置下标的数。每一轮,我们都会移动 n/k 个元素。下一轮中,我们会移动满足i%k=1 的位置的数。这样的轮次会一直持续到我们再次遇到 i % k == 0 的地方为止。

上述的话还是可以理解的,只是注意“第一轮 i % k = 0 ”不要傻乎乎的看图标,下标应该从0开始的。还需要一个地方,最后移动次数count一定是小于length的。

void rotate(vector<int>& nums, int k)
{
    int lens = nums.size();
    int count = 0;
    k = k % lens; //超出length的跳跃是没有意义的,化简一下
    
    for(int i = 0; count < lens; i++){
        int current = i;
        int pre = nums[i];
        do{
            int next = (current + k ) % lens; //计算下一次跳转的位置
            int tmp = nums[next];
            nums[next] = pre;
            pre = tmp;
            current = next;
            count ++;
        }while(i != current);
    }
}

三次翻转

​ 三次翻转的方式比较简单,特别是用python的list操作。但是不太容易想得到,不过很容易理解。对于三次翻转的理解方式也很多。

剽窃一个:


image.png

再剽窃一个:


image.png

最后再剽窃一个代码,收工:(python在此处代码,外观很漂亮)
def rotate(self, nums, k):
    lens = len(nums)
    k = k % lens
    rotatePart = nums[lens - k:]
    nums[k:] = nums[:lens - k]
    nums[:k] = rotatePart

之所以三次翻转,直接照抄,是因为内容简单,而其他人回答精辟,代码漂亮,直接记住就好了。侵权立删,仅限个人学习。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,014评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,796评论 3 386
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,484评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,830评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,946评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,114评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,182评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,927评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,369评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,678评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,832评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,533评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,166评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,885评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,128评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,659评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,738评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容