每天一道LeetCode-----将数组/链表后k个元素移动到前面

Rotate Array

原题链接Rotate Array



回转一个给定数组k步，本质上是将后k个元素移动到前面（需要保证k小于数组元素个数）

不在原数组上操作的话比较简单，新开一个vector保存回转后的顺序，然后copy到原数组上，时间和空间复杂度都是O(n)

如果需要在原数组上操作的话，就不能有额外的空间使用消耗。那么有如下技巧

将数组后k个元素逆序

将数组前n - k个元素逆序

将整个数组逆序

依次执行上述步骤就完成了回转，以[1,2,3,4,5,6,7]为例，另k为3，那么

将后3个元素逆序，变为[1,2,3,4,7,6,5]

将前4个元素逆序，变为[4,3,2,1,7,6,5]

将整个数组逆序，变为[5,6,7,1,2,3,4]

解释

对于数组的某个子部分，两次逆序等于没有改变，所以前n-k个元素和后k个元素这两部分的内部顺序不会被改变

对于数组的整体而言，只逆序了一次，相当于改变头尾顺序

代码如下

class Solution {
public:
void rotate(vector<int>& nums, int k) {
if(nums.empty() || k <= 0)
return;
int n = nums.size();
/* 防止k大于n，这一步骤让k小于n。因为回转n次等于没有回转 */
k %= n;
std::reverse(nums.begin() + n - k, nums.end());
std::reverse(nums.begin(), nums.begin() + n - k);
std::reverse(nums.begin(), nums.end());
}
};

Rotate List

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回转链表，将后k个非空节点移动到表头。

因为数组可以通过下标定位，所以可以进行三次逆序，但是链表不行，首先不知道链表中节点个数，其次不能够直接定位到倒数第k个非空节点。

问题分两步

确定非空节点个数

从头找第n - k个节点，将其作为最后一个节点，第n - k + 1个节点作为表头

代码如下

/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
*     int val;
*     ListNode *next;
*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* rotateRight(ListNode* head, int k) {
if(head == nullptr || k <= 0)
return head;
int n = 1;
ListNode* tail = head;
/* 确定非空节点个数以及最后一个非空节点 */
while(tail->next)
{
++n;
tail = tail->next;
}

/* 另k小于n，如果k不为0，说明仍然需要回转 */
if(k %= n)
{
/* 最后一个节点指向表头
tail->next = head;
/* 找到第n-k个节点，因为head是第一个，所以i从1开始 */
for(int i = 1; i < n - k; ++i)
head = head->next;
/* 第n-k+1个节点变为表头，第n-k个节点变为末尾节点 */
ListNode* res = head->next;
head->next = nullptr;
return res;
}
/* 如果k为0，说明不需要回转，直接返回表头 */
else
{
return head;
}
}
};

上面两道题都是将后k个元素移动到前面

对于数组而言，无法像链表一样只改变某几个节点就实现了顺序的改变。但是可以采用三次逆序的方式改变整体的顺序，弥补缺陷

对于链表而言，无法像数组一样直接确定元素个数和定位某个元素，需要分别求得才可以。但是可以通过改变某些节点以达到顺序的改变

二者都需要考虑边界条件，链表最为明显，需要考虑表头以及null节点。