C語言雙指標多方法旋轉陣列解題LeetCode

2022-02-15 10:02:40

暴力思路

首先我說一下我本人的思路，就是函數進行倒序操作，分三步：

1.整體倒序：1234567-------7654321

2.前半部分倒序：7654321------- 5674321

3.後半部分倒序：5674321-------5671234

由於題目已經給出了我們 k 的值，我們直接暴力思路（注意是暴力思路非暴力求解），雙指標交換對應的值就行：

void exchange(int* a, int* b)
{
int n=*a;
*a = *b;
*b = n;
}   //交換a，b位置
void reverse(int* nums,int left,int right)
{
while(left<right)
{
exchange(&nums[left],&nums[right]);
left++;
right--;
}   //對指定範圍內元素進行翻轉操作
}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k){
k%=numsSize;
if(k==0)
{
return ;  //防止k過大或0導致無意義操作
}
reverse(nums,0,numsSize-1);//全倒序
reverse(nums,0,k-1);//前半部分倒序
reverse(nums,k,numsSize-1);//後半部分倒序
}

這種方法直觀，最容易想到，特點是思路清晰，完美符合了流程，時間複雜度是O(n)，空間複雜度是O(1)，將將就就

外加陣列

自力更生不想要咱就尋求外援嘛，直接建立一個額外陣列，前半部分放前面，後半部分放後面不就行了，用 numsSize 表示陣列的長度，我們遍歷原陣列，將原陣列下標為 n 的元素放至新陣列下標為 n+k 的位置，最後將新陣列拷貝至原陣列即可:

void rotate(int* nums, int numsSize, int k){
int arr[numsSize] = {0};
for(int n = 0;n<numsSize;n++)
{
arr[(k+n)%numsSize] = nums[n]; //nums所有元素向前移動 k 個單位，依次存到陣列arr
}
for(int n = 0;n<numsSize;n++)
{
nums[n] = arr[n];  //將arr陣列內容拷貝回原陣列nums
}

同理，我們可以選擇直接 malloc 一塊空間出來，這種方法同上不贅述

格局擡高

既然我們能想到 malloc 開闢空間操作，那再想想庫函數裡面好像還有個好東西叫 memcpy ，標頭檔案：#include <string.h>，memcpy() 用來複制記憶體，且忽略，其原型為：

  void * memcpy ( void * dest, const void * src, size_t num );

memcpy() 會複製 src 所指的記憶體內容的前 num 個位元組到 dest 所指的記憶體地址上。memcpy() 並不關心被複制的資料型別，只是逐位元組地進行復制，這給函數的使用帶來了很大的靈活性，可以面向任何資料型別進行復制。

程式碼如下：

void rotate(int* nums, int numsSize, int k){
int arr[numsSize];
k %= numsSize;
memcpy(arr,nums+(numsSize-k),k*(int)sizeof(int));
memcpy(arr+k,nums,(numsSize-k)*(int)sizeof(int));
memcpy(nums,arr,numsSize*(int)sizeof(int));
}

但是在重疊記憶體塊這方面，memmove() 是比 memcpy() 更安全的方法，所以可能會有一個疑問就是為什麼不用 memmove？

memmove 相比 memcpy 更容易造成資料丟失。如果目標區域和源區域有重疊的話，memmove() 能保證源串在被覆蓋之前將重疊區域的位元組拷貝到目標區域中，複製後源區域的內容會被更改。如果目標區域與源區域沒有重疊，則和 memcpy() 函數功能相同。

強調一下，與 strcpy() 不同的是，memcpy() 會完整的複製 num 個位元組，不會因為遇到“”而結束。

環形替代

這是力扣上官方給出的一種方法，需要數學推導，比較難理解，解析給的是花裡胡哨，添油加醋的，我大概概括一下就是把陣列一串元素類比成莫比烏斯環，我們構圖理解就簡單多了(ppt手繪勿噴)：

什麼意思呢，就是我們就拿k作為遍歷間隔，不斷拿 1+nk（n從0開始）位置的元素替代 1+ （n+1）k位置元素，直到回到原點，回到原點時因為遍歷間隔>0，必定會有未遍歷的元素我們只需+1 跳到下一位置繼續上述操作，再使用另一單獨變數，跟蹤當前已經存取的元素數量，當該變數 = 元素數量時遍歷完成，結束遍歷過程。（個人理解，如有不當請聯絡我更正喲~）

int gcd(int a, int b) {
    return b ? gcd(b, a % b) : a;
}
void swap(int* a, int* b) {
    int t = *a;
    *a = *b, *b = t;
}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    k = k % numsSize;
    int count = gcd(k, numsSize);
    for (int start = 0; start < count; ++start) {
        int current = start;
        int prev = nums[start];
        do {
            int next = (current + k) % numsSize;
            swap(&nums[next], &prev);
            current = next;
        } while (start != current);
    }
}

今天就到這裡吧，摸了家人們，更多關於多方法超度旋轉陣列的資料請關注it145.com其它相關文章！

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