2019-03-09-算法-进化（旋转数组）

题目描述
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。

示例 1:

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]

示例 2:

输入: [-1,-100,3,99] 和 k = 2
输出: [3,99,-1,-100]
解释:
向右旋转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右旋转 2 步: [3,99,-1,-100]

说明:

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。
要求使用空间复杂度为 O(1) 的原地算法。

我的思路

一次到位，移动k个位置
一次移动一个位置，循环k次

两种思路乘以移动方向：左移、右移，共四种结题思路。
举例：一次到位右移k次（PS：空间复杂度不符合要求…）

public void rotate(int[] nums, int k) {if(nums == null || nums.length==1 || k%nums.length==0) {return;}k=k%nums.length;int curVal=nums[0],nextVal=0,curIdx=0,nextIdx=0,count=0;Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();set.add(0);while(count++<nums.length) {nextIdx = (curIdx+k)%nums.length;nextVal = nums[nextIdx];nums[nextIdx] = curVal;if(set.contains(nextIdx)) {//防止出现n%k==0时的死循环现象for(int i=1;i<nums.length;i++) {if(!set.contains(i)) {curVal = nums[i];curIdx = i;set.add(curIdx);break;}}}else {curVal = nextVal;curIdx = nextIdx;set.add(curIdx);}}}

思路2：一次移动一个位置，循环k次

这个思路实现起来最简单，但是相应的时间复杂度也较高（O(k*n)）

/*** 双重循环* 时间复杂度O(k*n)* 空间复杂度O(1)*/
public void rotate(int[] nums, int k) {if(nums == null || nums.length==1 || k%nums.length==0) {return;}k=k%nums.length;int len = nums.length;int temp=0;for(int i=0;i<k;i++) {temp= nums[len-1];for(int j=len-1;j>0;j--) {nums[j] = nums[j-1];}nums[0] = temp;}}

拓展后：

思路3：翻转数组

 /*** 翻转* 时间复杂度：O(n)* 空间复杂度：O(1)*/
public void rotate(int[] nums, int k) {if(nums == null || nums.length==1 || k%nums.length==0) {return;}int n = nums.length;k %= n;reverse(nums, 0, nums.length-1);reverse(nums, 0, k-1);reverse(nums, k, nums.length-1);}private void reverse(int[]nums, int start, int end) {int temp=0;while(start<end) {temp=nums[start];nums[start++]=nums[end];nums[end--]=temp;}}

网上大神的代码，摘录如下：

/*** 双重循环* 时间复杂度：O(kn)* 空间复杂度：O(1)*/public void rotate_1(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k %= n;for (int i = 0; i < k; i++) {int temp = nums[n - 1];for (int j = n - 1; j > 0; j--) {nums[j] = nums[j - 1];}nums[0] = temp;}}/*** 翻转* 时间复杂度：O(n)* 空间复杂度：O(1)*/public void rotate_2(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k %= n;reverse(nums, 0, n - 1);reverse(nums, 0, k - 1);reverse(nums, k, n - 1);}private void reverse(int[] nums, int start, int end) {while (start < end) {int temp = nums[start];nums[start++] = nums[end];nums[end--] = temp;}}/*** 循环交换* 时间复杂度：O(n^2/k)* 空间复杂度：O(1)*/public void rotate_3(int[] nums, int k) {int n = nums.length;k %= n;// 第一次交换完毕后，前 k 位数字位置正确，后 n-k 位数字中最后 k 位数字顺序错误，继续交换for (int start = 0; start < nums.length && k != 0; n -= k, start += k, k %= n) {for (int i = 0; i < k; i++) {swap(nums, start + i, nums.length - k + i);}}}/*** 递归交换* 时间复杂度：O(n^2/k)* 空间复杂度：O(1)*/public void rotate(int[] nums, int k) {// 原理同上recursiveSwap(nums, k, 0, nums.length);}private void recursiveSwap(int[] nums, int k, int start, int length) {k %= length;if (k != 0) {for (int i = 0; i < k; i++) {swap(nums, start + i, nums.length - k + i);}recursiveSwap(nums, k, start + k, length - k);}}private void swap(int[] nums, int i, int j) {int temp = nums[i];nums[i] = nums[j];nums[j] = temp;}

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