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 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。
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 循环实现。
//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:
再剽窃一个:
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。