检查数组是否已排序并旋转的 JavaScript 程序


排序数组是指所有元素都按升序排列的数组。我们给定一个大小为 N 的数组,以及一个包含不同整数的数组(这意味着每个整数只出现一次)。我们必须检查数组是否已排序并按顺时针方向旋转。如果数组已排序并旋转,则我们必须返回“YES”,否则我们必须返回“NO”。

注意 - 在这里,我们指的是已排序并旋转,这意味着至少应该存在一次旋转。我们不能将排序数组视为已排序并旋转的数组。

假设我们给定一个大小为 N 的数组,如下所示

输入

N = 5
Array = [5, 1, 2, 3, 4]

输出

Yes, the given array is sorted and rotated. 

解释

数组已排序并旋转了 1 个位置

Sorted array = [1, 2, 3, 4, 5]
Rotated above sorted array by 1 place, we get = [5, 1, 2, 3, 4]

已排序并旋转 1 个位置的数组与输入数组匹配,因此输出为“是”。

输入

N = 6
Array = [6, 5, 1, 2, 3, 4]

输出

No, the given array is not sorted and rotated array. 

解释

给定数组不是已排序并旋转的数组

Sorted array = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
Rotated above sorted array by 1 place, we get = [6, 1, 2, 3, 4, 5]
Rotated above sorted array by 2 place, we get = [5, 6, 1, 2, 3, 4]
Rotated above sorted array by 3 place, we get = [4, 5, 6, 1, 2, 3]
Rotated above sorted array by 4 place, we get = [3, 4, 5, 6, 1, 2]
Rotated above sorted array by 5 place, we get = [2, 3, 4, 5, 6, 1]

以上任何已排序并旋转的数组都不与输入数组匹配,因此答案为“否”。

方法

在这里,我们将讨论两种方法。让我们在下面的部分中查看它们 -

方法 1:通过查找枢纽元素(最小数字)来检查数组是否已排序并旋转

这种方法的思路是,我们将找到最小数字,如果我们的数组已排序并旋转,则最小数字之前和之后的数值应该按排序方式排列。

示例

// function to check if the given array is sorted and rotated 
function check(arr){
   var len = arr.length;
   var mi = Number.MAX_VALUE; // variable to find the smallest number 
   var idx_min = -1; // variable to store the index of smallest number;
   
   // traversing over the array to find the minimum element and its index
   for(var i = 0; i < len; i++){
      if (arr[i] < mi){
         mi = arr[i];
         idx_min = i;
      }
   }
   
   // traversing over the array to find that all the elements 
   // before the minimum element are sorted 
   for(var i = 1; i < idx_min; i++){
      if (arr[i] < arr[i - 1]){
         return false;
      }
   }
   
   // traversing over the array to find that all the elements after the minimum element are sorted 
   for(var i = idx_min + 1; i < len; i++){
      if (arr[i] < arr[i - 1]){
         return false;
      }
   }
   
   // checking if the last element of the array is smaller than the first element or not 
   if(arr[len-1] > arr[0]){
      return false;
   }
   else{
      return true;
   }
}

// defining the array 
var arr = [5, 1, 2, 3, 4];
console.log("The given array is: ")
console.log(arr);

// calling to the function
if(check(arr)){
   console.log("Yes, the given array is sorted and rotated");
}
else{
   console.log("No, the given array is not sorted and rotated array")
}

时间复杂度 - O(N),其中 N 是数组的大小。

空间复杂度 - O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。

方法 2:通过计算相邻反转来检查数组是否已排序并旋转

这种方法的思路是,我们将遍历数组并检查前一个元素是否小于当前元素。对于已排序并旋转的数组,如果前一个元素大于当前元素,则计数必须为 1,否则数组未排序且未旋转。

示例

// function to check if the given array is sorted and rotated 
function check(arr){
   var len = arr.length;
   var count = 0; // variable to count the adjacent inversions
   
   // traversing over the array to find the number of times first element is smaller than second 
   for(var i = 1; i < len; i++){
      if (arr[i] < arr[i-1]){
         count++;
      }
   }
   
   // checking if the last element of the array is smaller 
   // than the first element or not and inversion must be equal to 1
   if(arr[len-1] > arr[0] || count != 1){
      return false;
   }
   else{
      return true;
   }
}

// defining the array 
var arr = [5, 1, 2, 3, 4];
console.log("The given array is: ")
console.log(arr);

// calling to the function
if(check(arr)){
   console.log("Yes, the given array is sorted and rotated");
}
else{
   console.log("No, the given array is not sorted and rotated array")
}

时间复杂度 - O(N),其中 N 是数组的大小。

空间复杂度 - O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。

结论

在本教程中,我们讨论了如何检查数组是否已排序并旋转。在这里,我们看到了两种方法,第一种是通过查找枢纽元素(即最小元素),另一种是通过计算相邻反转。这两种方法的时间和空间复杂度相同,即分别为 O(N) 和 O(1)。

更新于: 2023年4月21日

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