C语言三种方法解决轮转数组问题
目录
- 题目
- 1.题目描述
- 2.要求
- 3.原题链接
- 二、相关知识点
- 三、解决思路
- 旋转法
- 直接法
- 空间换取时间
题目
1.题目描述
给你一个数组,将数组中的元素向右轮转 k 个位置,其中 k 是非负数。
示例 1:
输入:
nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3输出:
[5,6,7,1,2,3,4]解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
【C语言三种方法解决轮转数组问题】向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]
2.要求
进阶:
- 尽可能想出更多的解决方案,至少有 三种 不同的方法可以解决这个问题。
- 你可以使用空间复杂度为
O(1)
的 原地 算法解决这个问题吗?
3.原题链接
189. 轮转数组 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)
二、相关知识点 本题实际上涉及到了复杂度的问题,包括时间复杂度和空间复杂度。
三、解决思路
旋转法
最优思路,这需要我们有较好的理解力了,可以把数组分为三个部分
假设我们需要选择k个数字:
1.后k个数字逆置
2.前n-k个数字逆置
3.整体逆置
此方法为最优法。符合题目要求
以示例 1为例子说明:
1 2 3 4 5 6 7//旋转3个数字源代码如下:
1 2 3 4 7 6 5//后k个数字逆置
4 3 2 1 7 6 5//前n-k个数字逆置
5 6 7 1 2 3 4//整体逆置
void reverse(int*nums,int left,int right){while(left
注意点:k的大小可能大于数组的大小,所以我们要取模!
这个算法的时间复杂度为O(N),空间复杂度为O(1)
附上结果运行图:
文章图片
直接法
看到这道题,我们的第一种想法就是直接去旋转,当k=1是。我们就直接把最后一位的数字移动第一位,然后第二位开始往后移动,我们可以创建一个临时的变量来记录当前的最后一位,当k很大时,我们自然就是用循环去做,这是每个人都能想得到的一种方法
代码如下
void rotate(int* nums, int numsSize, int k){k %=numsSize; while(k--){int tmp = nums[numsSize-1]; for(int end = numsSize-2; end>=0; --end){nums[end+1] = nums[end]; }nums[0] = tmp; }}
遗憾的是,这种算法的空间复杂(k*N),没能跑得过去,超时了,给出运行结果图
文章图片
空间换取时间
以空间换取时间,这是比较常见的,就是额外开辟一个数组,存放选择的几个数字,然后将之前的数据存储到该数组的后半部分。最后将新数组拷贝到原来的数组中
代码如下
void rotate(int* nums, int numsSize, int k){k %= numsSize; int *newnum = (int*)malloc(sizeof(int)*numsSize); int j = 0; for(int i =numsSize-k; i
运行结果如图
虽然也是通过了,但是效率不如思路一。
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