【问题标题】:Rotate Array by k将数组旋转 k
【发布时间】:2020-08-15 05:49:32
【问题描述】:

给定一个数组和一个数字 k,我们必须将数组旋转 k 次。

Sample Input
1            //number of of testcases 
5 2          //5(array size) 2(K value)
1 2 3 4 5    /array elements
Sample output
4 5 1 2 3

这是我的代码

import java.util.*;
class TestClass {
    public static void main(String args[] ) throws Exception {
        // Write your code here
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        int testcases=input.nextInt();

        for(int i=0;i<testcases;i++)
        {
            int size=input.nextInt();
            int rotationNo=input.nextInt();
            rotateArray(size, rotationNo, input);
        }
    }
    public static void rotateArray(int size, int rotationNo, Scanner input)
    {
        int[] arr=new int[size];
        int[] result=new int[size];

        rotationNo=rotationNo%size;

        for(int i=0;i<size;i++)
        {
            arr[i]=input.nextInt();
        }

        int resultIndex=0;

        int index=size-rotationNo;

        int k=index,t=0,track=0;

        while(true)
        {
            if(k<size)
            {
                System.out.print(arr[k++]+" ");
                ++track;

                if(track==size)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    continue;
                }
            }
            if(t<index)
            {
                if(t==(index-1))
                {
                    System.out.print(arr[t++]);
                }
                else
                {    
                    System.out.print(arr[t++]+" ");
                }
                ++track;
                
                if(track==size)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    continue;
                }
            }
        }

        System.out.println();
    }
}

这个问题是在一次编程比赛中提出的。我的所有测试用例都通过了,除了一个显示超出时间限制的测试用例。但我不明白超出时限的原因是什么。循环将始终停止任何测试用例。 我的代码的时间复杂度是 O(n)。 还有其他更好更有效的解决方案吗?

【问题讨论】:

  • "我的所有测试用例都通过了,除了一个显示超出时间限制的测试用例。" - 请包括测试用例。
  • @Turing85 测试用例在这种情况下通常是保密的。
  • TLE 并不意味着循环无法结束。这不是关于无限循环。这关乎效率。
  • 测试用例被隐藏了。顺便说一句,我的代码效率是 O(n),所以它一定是关于无限循环。
  • 我猜 TLE 测试用例看起来像 1\n10000 1\n1 2 3 4 5 ...。这消除了存储过多的程序。

标签: java arrays logic


【解决方案1】:

在读取和存储 k 个值后立即开始直接输出输入(即不存储)。
然后输出k个最初读取和存储的值。

数组内部的移位,就是这里的相关操作。
完成的班次越少(如果实施得当,班次的距离在这里并不真正相关)越好。它包括对数组的存储和检索。我认为读取和输出,如果在中间没有任何处理的情况下完成,可以忽略不计。 IE。我专注于转变。

严格来说,读取和输出是处理过程,这意味着无法计算 O() 的改进。

但请允许我忽略对改进的 O() 估计的读取和输出:

建议的建议将提高从 O(n) 到 O(k) 期间的数组访问次数。诚然,这里忽略了读取和输出。这里避免了从数组中存储和检索,尤其是数组内部的移位,这就是与这里相关的 O(k) 部分。
所以相关操作是O(k),忽略O(1)中的n-k个值。

类似的测试用例

1
10000 1
1 2 3 4 5 6 7 8 ...

将很容易消除读取后输出前执行O(4*10000)的程序,即全部存储,全部读写移位,然后全部读取输出。与 O(2*1) 相比,它只存储一个值并再次读取以在最后输出。
(是的,我知道干净的 O() 分析不使用因子或任何数字。你仍然明白这一点,我希望。;-)

这是一个代码提案(简化为单个测试用例):

import java.util.*;
public class Test {

    public static void main(String[] args)
    {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int testcases= input.nextInt(); //ignored, assuming 1
        int size     = input.nextInt();
        int rotation = input.nextInt();
        int i=0;

        int[] newArr = new int[rotation%size]; //small array
        // based on the nice idea by User-Upvotedon'tsayThanks
        
        for(; i<rotation%size; i++)
        {
            newArr[i] = input.nextInt(); // few write accesses
        }
        for(; i<size; i++)
        {
            System.out.println( input.nextInt()); //many direct outpots
        }
        for(i=0; i<rotation%size; i++)
        {
            System.out.println(newArr[i]); // few outputs from array
        }
        return;
    }
}

对于输入:

1
5 2
1 2 3 4 5

它会为您提供以下输出:

3
4
5
1
2

模数要求输入的相同输出:

1
5 7
1 2 3 4 5

【讨论】:

  • "这将从 O(n) 提高到 O(k)。" - 您无法使用 k &lt; n 处理 O(k) 中的 n 值。跨度>
  • 但我可以忽略 O(1) 中的 n-k 值。诚然,这里忽略了读取和输出。这里避免了从数组中存储和检索,尤其是数组内部的移位,这就是这里相关的 O(k) 部分。 @Turing85 感谢您的反馈。
  • 你必须在最后输出那些n-k "ignored" 条目。
  • 我忽略了 n-k,减少到 k。
  • 不,我必须在最后输出 k 个非忽略值。 n 个被忽略的值已经被输出。并且完全避免了数组中的整个移位......
【解决方案2】:

我在下面提供了一个解决方案,它将直接输出扫描仪输入,直到满足输入的大小。它有一个恒定的输入时间 o(n),但是它只接触每个项目一次。并避免使用可能会增加迭代乘数的 while 循环。


public class Test {


    public static void main(String[] args) {

        int rotation = new Scanner(System.in).nextInt();
        int size = new Scanner(System.in).nextInt();


        int[] values = rotate(rotation, size, new Scanner(System.in));

        for(int i : values){
            System.out.println(i);
        }
    }

    public static int[] rotate(int rotation, int size, Scanner input){

        int[] newArr = new int[size];

        for(int i = 0; i<size; i++){

            int newPosition = i + rotation;

            newPosition = newPosition >= size ? newPosition - size : newPosition;

            newArr[newPosition] = input.nextInt();

        }

        return newArr;
    }
}

【讨论】:

  • 我在想测试用例是什么样的?只有一个没有通过(TLE)。
  • 还是问题设计者的一些愚蠢行为?
  • 我怀疑“这将直接输出扫描仪输入直到满足输入的大小”。看起来你仍然首先将它存储在一个数组中。 IE。你有一个写入数组和一个不需要的数组读取。这是所消耗时间的一个相关部分。
  • 可以省略从数组中读取的内容,用于验证转换结果。我不确定是否可以直接从扫描仪输出转换,因为扫描仪记录的所有项目都需要存储。我认为该解决方案的要点是,与其将所有项目存储到一个数组中然后转换该数组,该解决方案将直接将它们存储到一个转换后的数组中。
  • 你测试过这个吗?我做了,它被前三个值弄糊涂了,测试用例的数量,大小和旋转,它被视为序列输入的一部分。
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