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📜  Java程序通过旋转将给定数组修改为非递减数组(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:02:06.679000             🧑  作者: Mango

旋转数组使其成为非递减数组

在Java编程中,有时候我们需要对数组进行操作以满足特定的要求。本主题将介绍如何使用旋转操作将给定的数组修改为非递减数组。

1. 问题描述

给定一个包含n个元素的数组nums,我们需要通过旋转操作,在不改变其顺序的情况下将其修改为非递减数组。旋转是指将数组的前k个元素移动到数组的末尾。

2. 解决方法

为了解决这个问题,我们可以使用以下步骤:

  1. 找到旋转点:在数组中找到最小的元素,它是原始数组的旋转点。如果数组本身是非递减的,则旋转点是数组的第一个元素。
  2. 进行旋转:将数组的前k个元素移动到数组的末尾,从而得到旋转后的数组。
  3. 排序数组:对旋转后的数组进行排序,使其成为非递减数组。

下面是Java代码示例:

public class Main {
    public static void rotateArray(int[] nums, int k) {
        if (nums == null || nums.length <= 1 || k <= 0) {
            return;
        }
        
        int n = nums.length;
        int rotatePoint = findRotatePoint(nums);
        
        if (rotatePoint == 0) {
            return; // 数组已经是非递减的,无需旋转
        }
        
        reverse(nums, 0, rotatePoint - 1);
        reverse(nums, rotatePoint, n - 1);
        reverse(nums, 0, n - 1);
    }
    
    private static int findRotatePoint(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int left = 0, right = n - 1;
        
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            
            if (nums[mid] > nums[right]) {
                left = mid + 1;
            } else if (nums[mid] < nums[right]) {
                right = mid;
            } else {
                right--;
            }
        }
        
        return left;
    }
    
    private static void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start++;
            end--;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {4, 5, 6, 7, 1, 2, 3};
        int k = 3;
        
        rotateArray(nums, k);
        
        System.out.println("旋转后的数组:");
        for (int num : nums) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

上述代码中,我们定义了一个rotateArray方法来实现旋转数组的操作。我们首先判断数组是否需要旋转,如果不需要,则直接返回。然后,我们使用二分查找算法找到数组的旋转点。根据旋转点的位置,我们分别对多个部分的子数组进行翻转,最后得到旋转后的数组。

main方法中,我们定义了一个示例数组nums和旋转值k,然后调用rotateArray方法进行旋转。最后,我们输出旋转后的数组。

以上就是通过旋转操作将给定数组修改为非递减数组的方法。希望这个介绍对你有所帮助!