块交换算法介绍

块交换算法是一种常用于旋转数组的算法，它通过交换数组中不同块的位置来实现数组的旋转。下面我们将介绍使用Java编写的块交换算法。

算法流程

1.首先获取需要旋转的数组和旋转的步数。

2.将数组分为两个块：一个是长度为step的，另一个是剩余的部分（也就是arr.length-step）。

3.交换这两个块的位置。

4.对于前一个块和后一个块，分别执行第二步和第三步的操作，直到旋转完整个数组。

Java程序实现

public static void rotate(int[] arr, int step) {
    int length = arr.length;
    step = step % length;
    swap(arr, 0, length - 1);
    swap(arr, 0, step - 1);
    swap(arr, step, length - 1);
}

private static void swap(int[] arr, int start, int end) {
    while (start < end) {
        int temp = arr[start];
        arr[start] = arr[end];
        arr[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

程序解释

1.函数rotate中传入数组和需要旋转的步数。

2.将边界设置为需要旋转的步数，即将整个数组分成两个块。

3.执行swap函数，交换这两个块的位置。

4.为了旋转整个数组，对前一个块和后一个块分别执行步骤2和步骤3即可。

5.swap函数是将数组中任意两个位置的元素进行交换，程序中使用while循环实现。

示例

下面是使用块交换算法旋转数组的示例：

int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
int step = 2;
rotate(arr, step);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

输出：[3, 4, 5, 1, 2]

结论

块交换算法是一种高效的旋转数组的算法，可以通过少量的交换操作来实现数组的旋转。Java程序中使用了一个swap函数来处理元素的交换，同时旋转整个数组也只需要对数组进行两次操作即可。

参考文献

[1] Gaurav Sen: "Block swap algorithm for array rotation" [https://www.youtube.com/watch?v=utE_1ppU5DY]