Java 中的旋转列表

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

列表是元素的有序集合，可以存储重复值。列表按照我们插入元素的相同顺序存储元素，因此它保持元素的插入顺序，并允许我们根据位置访问和插入元素。

在本节中，我们将了解如何在 Java 中旋转列表的元素。假设我们有以下要旋转的列表

1 -> 2-> 3-> 4-> 5 -> 6 -> 7

我们可以通过两种方式执行旋转：右旋和左旋。执行 4 次右旋后，列表中的元素顺序如下

4 -> 5-> 6-> 7-> 1 -> 2 -> 3

右旋

我们可以使用或不使用内置方法实现右旋。让我们逐一了解这两种方法

不使用内置方法进行右旋

右旋通过将元素向列表的右侧移动来完成。我们使用以下步骤在列表中执行右旋

第一步，我们将创建一个变量 temp 并将列表的最后一个元素存储在其中。
接下来，我们将元素向右移动一个位置。
现在，我们将列表中第一个索引处的值替换为 temp 中的值
现在，更新列表的最后一个元素将存储在 temp 变量中。
我们将重复上述步骤所需的旋转次数。

让我们实现上述理论的代码，不使用内置方法执行右旋

RightRotationExample1.java

//import required classes and package
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

//  create class RightRotationExample1 to perform right rotation without using built-in method
class RightRotationExample1 {
	
	// main() method start
	public static void main(String[] args) {
		
		int size, numberRotation;
		
		// create an empty array list
		List<Integer> numberList = new ArrayList<>();

		// create an instance of the Scanner class
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		System.out.println("Enter the size of the list: ");
		size = sc.nextInt();
		
		for(int i = 0; i < size; i++) {
			System.out.println("Enter "+(i+1)+" element in the list: ");
			numberList.add(sc.nextInt());
		}
		
		// print list before performing right Rotation
		System.out.println("List Before Performing Rotation : " + Arrays.toString(numberList.toArray()));

		System.out.println("How many right rotation you need to perform: ");
		numberRotation = sc.nextInt();
		
		// close scanner class instance
		sc.close();
		
		// Loop according to the number of rotations
		for (int i = 0; i < numberRotation; i++) {
         
			// store last element of the list in a temp variable
			int temp = numberList.get(size-1);
         
			// perform iteration and shift element to the right
			for (int j = size-1; j > 0; j--) {
				numberList.set(j, numberList.get(j - 1));
			}
			numberList.set(0, temp);
		}

		// print list after performing Rotation
		System.out.println("List After Performing Rotation: " + Arrays.toString(numberList.toArray()));
	}
}

输出

使用内置方法进行右旋

我们使用 Collections 类的 rotate() 方法在列表中执行右旋。该方法接受两个参数，即列表和一个正整数。

列表参数定义了我们需要执行旋转的列表。距离参数是一个正整数，定义了旋转的次数。

让我们举一个例子来理解如何使用内置方法执行右旋。

RightRotationExample2.java

import java.util.*;
//create class RightRotationExample2 to perform right rotation by using built-in method
class RightRotationExample2 {
	
	// main() method start
	public static void main(String[] args) {
		
		int size, numberRotation;
		
		// create an empty array list
		List<Integer> numberList = new ArrayList<>();

		// create an instance of the Scanner class
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		System.out.println("Enter the size of the list: ");
		size = sc.nextInt();
		
		for(int i = 0; i < size; i++) {
			System.out.println("Enter "+(i+1)+" element in the list: ");
			numberList.add(sc.nextInt());
		}
		
		// print list before performing right rotation
		System.out.println("List Before Performing Rotation : " + Arrays.toString(numberList.toArray()));

		System.out.println("How many right rotation you need to perform: ");
		numberRotation = sc.nextInt();
		
		// close scanner class instance
		sc.close();
		
		// perform right rotation by using the Collections.rotate() method
		 Collections.rotate(numberList, numberRotation);

		// print list after performing Rotation
		System.out.println("List After Performing Rotation: " + Arrays.toString(numberList.toArray()));
	}
}

输出

列表的左旋

我们可以在 Java 程序中使用/不使用内置方法实现旋转。让我们逐一了解这两种方法

不使用内置方法进行左旋

左旋通过将元素向列表的左侧移动来完成。我们使用以下步骤在列表中执行右旋

第一步，我们将创建一个变量 temp 并将列表的第一个元素存储在其中。
接下来，我们将元素向左移动一个位置。
现在，我们将列表中最后一个索引处的值替换为 temp 中的值
现在，更新列表的第一个元素将存储在 temp 变量中。
我们将重复上述步骤所需的旋转次数。

让我们实现上述理论的代码，不使用内置方法执行左旋

LeftRotationExample1.java

//import required classes and package
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

// create class LeftRotationExample1 to perform left rotation without using built-in method
class LeftRotationExample1 {
	
	// main() method start
	public static void main(String[] args) {
		
		int size, numberRotation;
		
		// create an empty array list
		List<Integer> numberList = new ArrayList<>();

		// create an instance of the Scanner class
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		System.out.println("Enter the size of the list: ");
		size = sc.nextInt();
		
		for(int i = 0; i < size; i++) {
			System.out.println("Enter "+(i+1)+" element in the list: ");
			numberList.add(sc.nextInt());
		}
		
		// print list before performing left Rotation
		System.out.println("List Before Performing Rotation : " + Arrays.toString(numberList.toArray()));

		System.out.println("How many left rotation you need to perform: ");
		numberRotation = sc.nextInt();
		
		// close scanner class instance
		sc.close();
		
		// Loop according to the number of rotations
		for (int i = 0; i < numberRotation; i++) {
         
			// store first element of the list in a temp variable
			int temp = numberList.get(0);
         
			// perform iteration and shift element to the right
			for (int j = 0; j < size-1; j++) {
				numberList.set(j, numberList.get(j + 1));
			}
			numberList.set(size-1, temp);
		}

		// print list after performing Rotation
		System.out.println("List After Performing Rotation: " + Arrays.toString(numberList.toArray()));
	}
}

输出

使用内置方法进行左旋

就像右旋一样，我们也使用 Collections 类的 rotate() 方法执行左旋。右旋和左旋之间唯一的区别是，在右旋中，距离参数的值是正数，而在左旋中，其值是负数。

让我们举一个例子来理解如何使用内置方法执行左旋。

LeftRotationExample2.java

import java.util.*;

//create class LeftRotationExample2 to perform left rotation by using built-in method
class LeftRotationExample2 {
	
	// main() method start
	public static void main(String[] args) {
		
		int size, numberRotation;
		
		// create an empty array list
		List<Integer> numberList = new ArrayList<>();

		// create an instance of the Scanner class
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		System.out.println("Enter the size of the list: ");
		size = sc.nextInt();
		
		for(int i = 0; i < size; i++) {
			System.out.println("Enter "+(i+1)+" element in the list: ");
			numberList.add(sc.nextInt());
		}
		
		// print list before performing left rotation
		System.out.println("List Before Performing Rotation : " + Arrays.toString(numberList.toArray()));

		System.out.println("How many left rotation you need to perform: ");
		numberRotation = sc.nextInt();
		
		// close scanner class instance
		sc.close();
		
		// perform right rotation by using the Collections.rotate() method
		 Collections.rotate(numberList, -(numberRotation));

		// print list after performing Rotation
		System.out.println("List After Performing Rotation: " + Arrays.toString(numberList.toArray()));
	}
}

输出

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右旋

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