JavaScript 程序检查是否可以通过旋转数组进行排序


旋转数组意味着将每个索引的元素(不包括一端)移动到右旋转的下一个索引和左旋转的上一个索引。对于右旋转,第零个索引取最后一个索引的值,反之亦然,对于左旋转。排序数组意味着所有元素都按正确的升序排列。我们将实现正确的代码,并进行解释以及时间和空间复杂度讨论。

示例

Input: 5 6 9 10 2 3 3 4
Output: Yes

说明:我们可以将给定数组旋转 4 次以获得排序数组。

First Rotation: 4 5 6 9 10 2 3 3
Second Rotation: 3 4 5 6 9 10 2 3
Third Rotation: 3 3 4 5 6 9 10 2
Fourth Rotation: 2 3 3 4 5 6 9 10

朴素方法

在这种方法中,主要思想是,在旋转次数等于数组长度后,我们将获得相同的数组。因此,我们将旋转数组等于其长度的次数,并且对于每次旋转,我们将使用双指针和交换方法。在每次旋转时,我们将检查当前数组是否已排序。

示例

// function to rotate the given array
function rotate(arr){
   var l = 0;
   var r = arr.length-1;
   while(l < r){
      arr[l] += arr[r];
      arr[r] = arr[l]-arr[r];
      arr[l] = arr[l]-arr[r];
      l++;
   }
   return arr;
}

// function to check if the given array is increasing or not
function increasing(arr){

   // getting the size of array
   var len = arr.length
   
   // traversing over the array
   for(var i = 1; i < len; i++){
      if(arr[i] < arr[i-1]){
         return false;
      }
   }
   return true;
}

// function to check whether the given array can become increasing or decreasing after certain rotations
function check(arr){
   var k = arr.length
   while(k--){
      if(increasing(arr)){
         console.log("The given array can be sorted after " + (arr.length-k-1) + " rotations");
         return
      }
      arr = rotate(arr);
   }
   console.log("The given array cannot be sorted");
}

//defining the given array
var arr = [5, 6, 9, 10, 2, 3, 3, 4]
console.log("Given array is: " + arr);

// calling the function
check(arr);

输出

Given array is: 5,6,9,10,2,3,3,4
The given array can be sorted after 4 rotations

时间和空间复杂度

上述代码的时间复杂度为 O(N*N),其中 N 是数组的大小。我们正在旋转数组 N 次,每次旋转需要 N 次移动。

上述代码的空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。

有效方法

先前代码的时间复杂度很高,可以通过观察来降低,如果给定数组已排序或分为两部分,则第二部分的元素小于或等于第一部分,并且两部分本身都是排序的。

示例

// function to check if the given array is increasing or not
function increasing(arr){

   // getting the size of the array
   var len = arr.length
   
   // traversing over the array
   var i = 0;
   for(var i = 1; i < len; i++){
      if(arr[i] < arr[i-1]){
         break;
      }
   }
   if(i == len) return true;
   i++;
   for(; i< len; i++){
      if(arr[i] < arr[i-1]){
         return false;
      }
   }
   return arr[len-1] <= arr[0];
}

// function to check whether the given array can become increasing or decreasing after certain rotations
function check(arr){
   if(increasing(arr)){
      console.log("The given array can be sorted after ");
   }
   else{
      console.log("The given array cannot be sorted");
   }
}

//defining the given array
var arr = [5, 4, 9, 10, 2, 3, 3, 4]
console.log("Given array is: " + arr);

// calling the function
check(arr);

输出

Given array is: 5,4,9,10,2,3,3,4
The given array cannot be sorted

时间和空间复杂度

上述代码的时间复杂度为 O(N),其中 N 是数组的大小。我们只遍历数组一次。

上述代码的空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。

结论

在本教程中,我们实现了 JavaScript 代码来检查我们是否可以通过旋转其元素来对元素进行排序。旋转数组意味着将每个索引的元素(不包括一端)移动到右旋转的下一个索引和左旋转的上一个索引。我们实现了两种方法,一种时间复杂度为 O(N*N),另一种为 O(N)。

更新于: 2023年4月13日

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