Rotate an array of n elements to the right by k steps.

For example, with n = 7 and k = 3, the array [1,2,3,4,5,6,7] is rotated to [5,6,7,1,2,3,4].

Note:
Try to come up as many solutions as you can, there are at least 3 different ways to solve this problem.


拿到题目第一印象就是每次右移一个位置,按次数k进行k次循环。

代码一:

 public class test1 {
public static void rotate(int[] nums, int k) {
for (int i = 0; i < k; i++)
rotateOneStep(nums);
} public static void rotateOneStep(int[] nums) {
int tmp = nums[nums.length - 1];
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
nums[i] = nums[i - 1];
}
nums[0] = tmp;
} public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
rotate(array, 3);
for(int i = 0; i < array.length;i++)
System.out.println(array[i]);
}
}

测试了下运行OK,但问题是效率不高,复杂度为O(k*n),提交上去显示Time Limit Exceeded。但是实现了空间复杂度是O(1)。

第二种方法就是扩容,在原数组后面复制一遍,之后截取。这里一个问题就是会额外占用许多空间。(另一个类似的方法是直接从第k个节点复制给新建数组)算法复杂度都为O(n)

代码二:

 public class test1 {
public static void rotate(int[] nums, int k) {
k = k % nums.length;
int[] temp = new int[nums.length * 2];
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
temp[i] = nums[i];
temp[i + nums.length] = nums[i];
}
int res = nums.length - k;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
nums[i] = temp[res];
res++;
}
} public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
rotate(array, 3);
for(int i = 0; i < array.length; i++ )
System.out.println(array[i]);
}
}

代码三:

 public class test1 {
public static void rotate(int[] nums, int k) {
int[] copyNums = new int[nums.length];
for( int i = 0 ; i < nums.length ; i++ )
copyNums[( i + k ) % nums.length] = nums[i];
for(int i = 0; i < copyNums.length; i++ ){
nums[i] = copyNums[i];
System.out.println(nums[i]);
}
} public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8};
rotate(array, 3);
}
}

第三种思路更清晰,效率更高,跟字符串自由旋转一样的操作,采用三次翻转法。第一次翻转前n-k个,第二次翻转后k个,第三次翻转全部。该方法在n足够大时,效率最好。时间复杂度O(n),空间O(1)(需要判定k的值)

代码四:

 public class test1 {
public static void rotate(int[] nums, int k) {
k = k % nums.length;
reverse(nums, 0, nums.length - k - 1);
reverse(nums, nums.length - k, nums.length - 1);
reverse(nums, 0, nums.length - 1);
} private static int[] reverse(int[] array, int begin, int end) {
int temp;
for (; begin < end; begin++, end--) {
temp = array[begin];
array[begin] = array[end];
array[end] = temp;
}
return array;
} public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
rotate(array, 3);
for (int i = 0; i < array.length; i++)
System.out.println(array[i]);
}
}

2015-04-16

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