有序与混乱：破解数组的平方与旋转奥秘

2024-01-11 05:19:56

在这个高速数字世界中，数组作为有序数据集合的基本构建块，在计算机科学领域扮演着至关重要的角色。当数组中的元素整齐排列时，它们成为可靠的数据源；然而，当混乱来袭，它们就会变成难以驾驭的难题。在这篇博文中，我们将踏上一段引人入胜的旅程，探索数组排序的微妙之处，并揭开平方和旋转操作的奥秘。

在“有序数组的平方”问题中，我们面临一个看似简单的任务：给定一个升序数组，计算每个元素的平方并返回结果数组。然而，不要被它的表面所迷惑，因为这个看似平凡的问题暗藏着微妙的陷阱。

双指针技术

为了解决这个难题，我们将借助强大的“双指针”技术。它就像两个灵巧的探测器，从数组的两端同时向内移动。通过仔细比较指针下的元素，我们可以巧妙地确定平方值并将其放入结果数组中。

现在，让我们将注意力转向“旋转数组”问题。这里，我们处理的是一个稍微混乱的数组，其中一部分元素被旋转了一定次数。我们的任务是恢复原始数组的顺序。

模块化思维

解决旋转数组问题的关键在于模块化思维。我们将数组视为一个圆环，旋转相当于将圆环向左或向右移动特定次数。通过运用模块化算术，我们可以巧妙地将复杂问题分解成更易于管理的部分。

示例代码

// 有序数组的平方
const sortedSquares = (nums) => {
  const n = nums.length;
  const result = new Array(n).fill(0);
  let left = 0, right = n - 1, index = n - 1;

  while (left <= right) {
    const leftSquare = nums[left] * nums[left];
    const rightSquare = nums[right] * nums[right];

    if (leftSquare < rightSquare) {
      result[index--] = rightSquare;
      right--;
    } else {
      result[index--] = leftSquare;
      left++;
    }
  }

  return result;
};

// 旋转数组
const rotateArray = (nums, k) => {
  const n = nums.length;
  k %= n;

  const reverse = (start, end) => {
    while (start < end) {
      const temp = nums[start];
      nums[start++] = nums[end];
      nums[end--] = temp;
    }
  };

  reverse(0, n - 1);
  reverse(0, k - 1);
  reverse(k, n - 1);
};