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

1. 将数组后k个元素逆序
2. 将数组前n - k个元素逆序
3. 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

1. 将后3个元素逆序，变为[1,2,3,4,7,6,5]
2. 将前4个元素逆序，变为[4,3,2,1,7,6,5]
3. 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());    }};

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Rotate List

原题链接Rotate List

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;        }    }};

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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。