LeetCode 算法:轮转数组c++

原题链接🔗:轮转数组
难度:中等⭐️⭐️

题目

给定一个整数数组 nums,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]
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]

示例 2:
输入:nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出:[3,99,-1,-100]
解释:
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示

  • 1 <= nums.length <= 105
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1
  • 0 <= k <= 105
    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?

题解

原地轮转数组

  1. 题解

这种方法通过三次反转来实现原地轮转,不需要额外的空间。

步骤:

  • 反转整个数组。
  • 反转前 k 个元素。
  • 反转 k 个元素后的剩余部分。
  1. 复杂度:时间复杂度O(n),空间复杂度 O(n)。
  2. 过程
  1. 头文件和命名空间:

    • #include <vector>: 包含标准库中的 vector 容器。
    • #include <iostream>: 包含输入输出流。
    • using namespace std;: 使用标准命名空间,这样我们就不需要在标准库类型和函数前加 std:: 前缀。
  2. 辅助函数 reverse:

    • 函数原型:void reverse(vector<int>& nums, int start, int end)
    • 功能:反转 nums 数组中从索引 start 到索引 end 的部分。
    • 实现:使用 while 循环和 swap 函数来交换 startend 指向的元素,然后 start 向前移动,end 向后移动,直到 start 大于或等于 end
  3. Solution:

    • 包含一个公有成员函数 rotate,用于实现数组的轮转。
    • 输入参数:nums 是要轮转的数组,k 是轮转的步数。
    • 实现逻辑:
      • 首先检查 nums 是否为空或者 k 是否是数组长度的倍数,如果是,则直接返回,因为不需要做任何操作。
      • 然后,通过三次反转实现数组的轮转:
        • 反转整个数组。
        • 反转数组的前 k 个元素。
        • 反转数组从索引 k 到末尾的部分。
  4. 主函数 main:

    • 创建 Solution 类的实例。
    • 定义一个 vector<int> 类型的数组 nums,初始化为 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
    • 定义一个整数 k,值为 3,表示要将数组向右轮转 3 步。
    • 打印原始数组。
    • 调用 rotate 方法对数组进行轮转。
    • 打印轮转后的数组。
  5. 输出:

    • 程序首先打印原始数组。
    • 然后调用 rotate 方法,将数组 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] 向右轮转 3 步,结果应该是 [5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]
    • 最后打印轮转后的数组。
  1. c++ demo
#include <vector>
#include <iostream>using namespace std;// 辅助函数,用于反转数组中从 start 到 end 的部分
void reverse(vector<int>& nums, int start, int end) {while (start < end) {swap(nums[start], nums[end]);start++;end--;}
}// 轮转数组的主要函数
class Solution {
public:void rotate(vector<int>& nums, int k) {int n = nums.size();if (n == 0 || k % n == 0) return; // 如果数组为空或k是数组长度的倍数,不需要旋转// 反转整个数组reverse(nums, 0, n - 1);// 反转前 k 个元素reverse(nums, 0, k - 1);// 反转剩余的 n - k 个元素reverse(nums, k, n - 1);}
};// 主函数,用于演示
int main() {Solution solution;vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};int k = 3;cout << "Original array: ";for (int num : nums) {cout << num << " ";}cout << endl;solution.rotate(nums, k);cout << "Rotated array: ";for (int num : nums) {cout << num << " ";}cout << endl;return 0;
}
  • 输出结果:

Original array: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
Rotated array: {5, 6, 7, 1, 2, 3, 4}

其他题解

1. 额外空间法

这种方法使用额外的数组来存储元素,然后复制回原数组。这种方法简单,但不是原地操作。

void rotate(vector<int>& nums, int k) {vector<int> temp(nums.size());for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {temp[(i + k) % nums.size()] = nums[i];}nums = temp;
}

2. 反转法(原地操作)

这种方法通过三次反转来实现原地轮转,不需要额外的空间。

步骤:
  • 反转整个数组。
  • 反转前 k 个元素。
  • 反转 k 个元素后的剩余部分。
void rotate(vector<int>& nums, int k) {int n = nums.size();k %= n; // 避免 k 大于数组长度reverse(nums, 0, n - 1); // 反转整个数组reverse(nums, 0, k - 1); // 反转前 k 个元素reverse(nums, k, n - 1); // 反转剩余元素
}void reverse(vector<int>& nums, int start, int end) {while (start < end) {swap(nums[start], nums[end]);start++;end--;}
}

3. 循环交换法

这种方法通过循环交换元素来实现轮转,但可能需要多次循环。

void rotate(vector<int>& nums, int k) {int n = nums.size();k %= n;for (int i = 0; i < k; ++i) {swap(nums[i], nums[n - 1 - i]);}
}

4. 递归法

这种方法通过递归地将问题分解为更小的问题来解决。

void rotate(vector<int>& nums, int k) {k %= nums.size();if (k == 0) return;rotate(nums, k - 1);swap(nums[0], nums[nums.size() - k]);
}

5. 滑动窗口法

这种方法使用一个滑动窗口来逐步移动元素。

void rotate(vector<int>& nums, int k) {int n = nums.size();k %= n;for (int i = 0; i < k; ++i) {nums.push_back(nums[i]);}for (int i = 0; i < n; ++i) {nums[i] = nums[i + k];}nums.erase(nums.begin(), nums.begin() + k);
}

每种方法都有其优缺点,选择哪种方法取决于具体问题的要求和个人偏好。原地操作通常更优,因为它不需要额外的存储空间。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/26640.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Yolo-World训练过程中使用wandb进行可视化

训练过程可视化有两种方式&#xff1a;wandb和tensorboard&#xff0c;这里我采用的是wandb&#xff0c;想要在训练过程中调用wandb只需要在要训练的配置文件&#xff08;如yolo_world_v2_l_vlpan_bn_sgd_1e-3_40e_8gpus_finetune_coco.py&#xff09;中加上一行代码即可&#…

9.1.3 简单介绍单阶段模型YOLO、YOLOv2、YOLO9000、YOLOv3的发展过程

9.1.3 简单介绍单阶段模型YOLO、YOLOv2、YOLO9000、YOLOv3的发展过程 前情回顾&#xff1a;9.1.2 简单介绍两阶段模型R-CNN、SPPNet、Fast R-CNN、Faster R-CNN的发展过程 摘要 YOLOYOLOv2YOLO9000YOLOv3基本思想使用一个端到端的卷积神经网络直接预测目标的类别和位置针对YOL…

【源码】SpringBoot编程式事务使用及执行原理

Spring事务 1、【源码】SpringBoot事务注册原理 2、【源码】Spring Data JPA原理解析之事务注册原理 3、【源码】Spring Data JPA原理解析之事务执行原理 4、【源码】SpringBoot编程式事务使用及执行原理 前言 《Spring事务系列》的前面几篇博文讲解了通过Transactional注…

FPGA - 滤波器 - FIR滤波器设计

一&#xff0c;数字滤波器 滤波器是一种用来减少或消除干扰的器件&#xff0c;其功能是对输入信号进行过滤处理得到所需的信号。滤波器最常见的用法是对特定频率的频点或该频点以外的频率信号进行有效滤除&#xff0c;从而实现消除干扰、获取某特定频率信号的功能。一种更广泛的…

如何高效管理和监控 Elasticsearch 别名及索引?

0、引言 在 Elasticsearch 项目中&#xff0c;管理和监控索引是开发者的一项重要任务。 尤其是当我们需要在项目的管理部分展示索引和别名的统计信息时&#xff0c;了解如何有效地列出这些别名和索引显得尤为重要。 本篇博客将介绍几种在 Elasticsearch 中列出别名和索引的方法…

【Hudi】核心概念-基本概念

目录 基本概念时间轴(TimeLine)Instant action:在表上执行的操作类型Instant timeState两个时间概念 文件布局(File Layout)索引(Index)原理索引选项全局索引与非全局索引索引的选择策略 表类型(Table Types)查询类型Snapshot QueriesIncremental QueriesRead Optimized Querie…

集合并集交集差集【工具类】

一、使用Stream流进行处理 在Java开发中&#xff0c;对于集合的操作是非常常见的&#xff0c;特别是交集、并集和差集这样的操作。这些操作可以通过Java 8中的Stream API来实现。 •交集&#xff1a;取两个集合中相同的部分。例如&#xff0c;如果我们有两个List集合&#xff…

【2024最新精简版】Redis面试篇

文章目录 什么是红锁Redis有哪些框架&#xff1f;你们项目中哪里用到了Redis ?Redis的常用数据类型有哪些 ?Redis的数据持久化策略有哪些 ?Redis的数据过期策略有哪些 ?Redis的数据淘汰策略有哪些 ?你们使用Redis是单点还是集群 ? 哪种集群 ?Redis集群有哪些方案, 知道嘛…

iOS--oc对象,类,和元类本质

iOS--oc对象&#xff0c;类&#xff0c;和元类本质 前言实例对象的具体结构自定义类对象的结构继承关系 类信息的存放对isa、superclass总结 前言 最近在学习runtime的过程中&#xff0c;发现其中消息发送-动态方法解析-消息转发中涉及到了大量的类与对象的底层知识&#xff0…

在linux系统上挂载新硬盘

服务器的硬盘空间不够了&#xff0c;自己重新安装了一个硬盘&#xff0c;需要挂载&#xff0c;因为只是用来存放数据&#xff0c;所以不需要分区&#xff0c;直接挂载就可以 #查看当前所有硬盘 sudo fdisk -l #用于显示文件系统的磁盘空间使用情况 df -h发现一个/dev/nvme0n1 …

mysql索引失效的几种情况

1、对列进行计算或者是使用函数&#xff0c;则该列的索引会失效 如&#xff1a;substring(字段名,1,2)‘xxx’&#xff1b; 如&#xff1a;select * from test where id-19;//错误的写法&#xff1b; select * from test where id10; //正确的写法 &#xff1b; 2、某些情况下…

java.nio.charset.UnmappableCharacterException

问题 java.lang.IllegalArgumentException: java.nio.charset.UnmappableCharacterException: Input length 1 解释为编码转换有问题 问题错在位置 非汉字存在 打包的时候就会报异常

TikTok限流封号要如何处理

随着TikTok在全球范围内的运营和管理越来越规范&#xff0c;对于违规行为的处罚也日趋严格。其中&#xff0c;限流和封号是两种常见的处罚措施。那么&#xff0c;当TikTok账号遭遇限流或封号时&#xff0c;我们应该如何处理呢&#xff1f; 一、了解限流和封号的原因 在处理Ti…

Zoom会议网络连接不稳定怎么办?

随着远程办公和在线会议的普及&#xff0c;Zoom已成为许多企业的重要办公工具。然而&#xff0c;国内企业在使用Zoom进行线上会议时&#xff0c;常常面临网络不稳定和中断的问题&#xff0c;这不仅影响会议效率&#xff0c;还可能给企业带来损失。那么&#xff0c;Zoom会议网络…

meilisearch的分页

Elasticsearch 做为老牌搜索引擎&#xff0c;功能基本满足&#xff0c;但复杂&#xff0c;重量级&#xff0c;适合大数据量。 MeiliSearch 设计目标针对数据在 500GB 左右的搜索需求&#xff0c;极快&#xff0c;单文件&#xff0c;超轻量。 所以&#xff0c;对于中小型项目来说…

APP分发平台在推广过程起到什么作用?

APP分发平台在推广过程中起到了至关重要的作用&#xff0c;这些作用主要体现在以下几个方面&#xff1a; 扩大应用覆盖面和市场份额&#xff1a;APP分发平台作为连接开发者和用户的桥梁&#xff0c;通过不同的分发渠道&#xff08;如应用商店、第三方分发平台等&#xff09;&a…

人生感悟 | 我们为什么贫穷?

哈喽&#xff0c;你好啊&#xff0c;我是雷工&#xff01; 我们为什么贫穷&#xff1f; 因为我们都在局中并坦然的按着规则制定者循规蹈矩的生活。 01 负债导致贫穷 最近同事买房&#xff0c;总价一百多万&#xff0c;月供四千多&#xff0c;讲话&#xff1a;已入坑&#xff0…

python如何终止程序运行

方法1&#xff1a;采用sys.exit(0)&#xff0c;正常终止程序&#xff0c;从图中可以看到&#xff0c;程序终止后shell运行不受影响。 方法2&#xff1a;采用os._exit(0)关闭整个shell&#xff0c;从图中看到&#xff0c;调用sys._exit(0)后整个shell都重启了&#xff08;RESTAR…

SSC30KD SigmaStar 摄像头主控芯片

SSC30KD SigmaStar 摄像头主控芯片

opencv_特征检测和描述

理解特征 寻找独特的特定模式或特定特征&#xff0c;可以轻松跟踪和比较。 拼图&#xff1a;在图像中搜索这些特征&#xff0c;找到它们&#xff0c;在其他图像中查找相同的特征并对齐它们。而已。 基本上&#xff0c;角被认为是图像中的好特征。 在本单元中&#xff0c;我…