【02】右旋函数(C语言)

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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。

1.暴力求解(轮转k次))

[2. 三段逆置求解](#2. 三段逆置求解)

①逆置函数

②轮转函数

3.空间换时间求解


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。

例如:

nums[7] = {1,2,3,4,5,6,7} k = 3

右旋三次后nums=[5,6,7,1,2,3,4]

1.暴力求解(轮转k次)

向右旋转 1 次:[7,1,2,3,4,5,6]

向右旋转 2 次:[6,7,1,2,3,4,5]

向右旋转 3 次:[5,6,7,1,2,3,4]

注:①如果k大于数组的总长度的话函数需要重复轮转多次,这时可以取模运算(也就是求余数)

②向右轮转时最后一个元素需要保存起来防止遗失,最后再将保存的最后一个元素的值赋给 第一个元素完成一次轮转;

③运用for循环轮转k次;

复制代码
void rotate(int* nums,int numsSize, int k)
{
	k %= numsSize;//k大于numsSize取模,避免不必要的计算,小于numsSize取模则没有影响
	int i = 0;
	int tmp = 0;
	for (i = 0; i < k; i++)
	{
		int a = numsSize;
		tmp = nums[a - 1];创建一个变量保存最后的数字
		while (a >= 2)//当(a-2)>=0时判定条件结束
		{
			nums[a - 1] = nums[a - 2];//将数组前一个值赋给后一个
			a--;
		}
		nums[0] = tmp;//将tmp中保存的数组最后一个元素的值赋给数组第一个元素
	}
}

在vs2022上完整代码实现如下:

复制代码
#include<stdio.h>
void rotate(int* nums,int numsSize, int k)
{
	k %= numsSize;//k大于numsSize取模,避免不必要的计算,小于numsSize取模则没有影响
	int i = 0;
	int tmp = 0;
	for (i = 0; i < k; i++)
	{
		int a = numsSize;
		tmp = nums[a - 1];创建一个变量保存最后的数字
		while (a >= 2)//当(a-2)>=0时判定条件结束
		{
			nums[a - 1] = nums[a - 2];//将数组前一个值赋给后一个
			a--;
		}
		nums[0] = tmp;//将tmp中保存的数组最后一个元素的值赋给数组第一个元素
	}
}

int main()
{
	int nums[7] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int k = 3;
	rotate(nums,7, k);
	for (int i = 0; i < 7; i++)//打印轮转后的数组
	{
		printf("%d\n", nums[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果如下:

以上就是暴力求解啦,关键是要一次一次的轮转,其时间复杂度为O(),空间复杂度为O(1),对每次轮转的代码理解也极其重要哦~

2. 三段逆置求解

@_@: "一个不一样的玩法,极其灵活的同时又极其难想,但它又像欧亨利式的结尾那般出人意料却又在情理之中"。

nums=[1,2,3,4,5,6,7] k=3 n=7

①逆置函数

复制代码
void reverse(int* nums, int left, int right)//逆置函数
{
	int tmp = 0;//创建一个中间变量
	while (left < right)//当左边等于右边时逆置结束
	{
		tmp = nums[right];
		nums[right] = nums[left];
		nums[left] = tmp;//左边和右边交换
		left++;
		right--;
	}

}

②轮转函数

复制代码
void rotate(int* nums, int numsSize, int k)//轮转函数
{
	k %= numsSize;
	reverse(nums, 0, numsSize - k - 1);//前n-k个逆置reverse(nums,0,3)
	reverse(nums, numsSize - k, numsSize - 1);后k个逆置//reversez(nums,4,6)
	reverse(nums, 0, numsSize - 1);//整体逆置reverse(nums,0,6)

}

在vs2022上运行代码如下:

复制代码
#include<stdio.h>
void reverse(int* nums, int left, int right)
{
	int tmp = 0;
	while (left < right)
	{
		tmp = nums[right];
		nums[right] = nums[left];
		nums[left] = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
	k %= numsSize;
	reverse(nums, 0, numsSize - k - 1);//reverse(nums,0,3)
	reverse(nums, numsSize - k, numsSize - 1);//reversez(nums,4,6)
	reverse(nums, 0, numsSize - 1);//reverse(nums,0,6)

}
int main()
{
	int nums[7] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int k = 3;
	rotate(nums, 7, 3);
	
	for (int i = 0; i < 7; i++)
	{
		printf("%d\n", nums[i]);
	}
	return 0;
}

结果如下:

以上就是三段逆置啦,其时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1);最重要的就是它的思路三段逆置,其次就是逆置函数的实现。

3.空间换时间求解

开始:nums=[1,2,3,4,5,6,7]

结果:nums=[5,6,7,1,2,3,4]

所以如果有另外一个数组a先将nums中的{5,6,7}保存下来,再将{1,2,3,4}保存即可得到a=[5,6,7,1,2,3,4];最后将a拷贝到nums中即可,其时间复杂度较暴力求解大大减少为O(n),但空间复杂度变多为O(n);

注:①使用malloc开辟空间给a;

②使用memcpy函数来拷贝;(malloc、memcpy详情可见上一篇博客动态内存函数介绍【C语言】动态内存函数介绍-CSDN博客

③malloc开辟的空间要记得free释放掉,并将指针置空哦

代码如下:

复制代码
void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
	k %= numsSize;
    
	int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);
	memcpy(a, nums + k +1 , sizeof(int) * (numsSize - k -1));//先将nums中的{5,6,7}保存下来
	memcpy(a + k,nums, sizeof(int) *(k+1));//再将{1,2,3,4}保存
	memcpy(nums, a, sizeof(int) * numsSize);//最后将a拷贝到nums中
	free(a);//释放掉开辟的空间
	a = NULL;//置空指针
}

在vs2022上完整运行代码如下:

复制代码
void rotate(int* nums, int numsSize, int k)
{
	k %= numsSize;
    
	int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * numsSize);
	memcpy(a, nums + k +1 , sizeof(int) * (numsSize - k -1));
	memcpy(a + k,nums, sizeof(int) *(k+1));
	memcpy(nums, a, sizeof(int) * numsSize);
	free(a);
	a = NULL;
}
int main()
{
	int nums[7] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int k = 3;
	rotate(nums, 7, 3);
	
	for (int i = 0; i < 7; i++)
	{
		printf("%d\n", nums[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果如下:

以上就是空间换时间的方法啦,需要借助C语言中动态内存函数,对于动态内存函数的学习也必不可少哦,【C语言】动态内存函数介绍-CSDN博客

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