Java程序计算生成排序数组所需的旋转次数

在计算生成排序数组所需的旋转次数时，我们需要先了解什么是旋转数组。旋转数组是指将一个有序数组的前若干个元素移动到数组末尾，并重新排列成一个有序数组的操作。

举个例子，对于数组 [3, 4, 5, 1, 2]，我们将前三个元素 [3, 4, 5] 移动到数组末尾得到 [1, 2, 3, 4, 5]，即为一个旋转数组。这个旋转数组的旋转次数为3。

以下是Java程序计算生成排序数组所需的旋转次数的实现：

public class CountRotationsInSortedRotatedArray {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3};
        int rotations = countRotations(arr);
        System.out.println(rotations); // Output: 5
    }

    public static int countRotations(int[] arr) {
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;
        int n = arr.length;

        while (start <= end) {
            if (arr[start] <= arr[end]) {
                return start;
            }

            int mid = start + (end - start) / 2;
            int next = (mid + 1) % n;
            int prev = (mid + n - 1) % n;

            if (arr[mid] <= arr[next] && arr[mid] <= arr[prev]) {
                return mid;
            } else if (arr[mid] <= arr[end]) {
                end = mid - 1;
            } else if (arr[mid] >= arr[start]) {
                start = mid + 1;
            }
        }

        return -1;
    }
}

以上代码采用了二分查找的方法，时间复杂度为O(log n)。

主要思路是通过对中间元素与其前后元素进行比较，判断旋转的索引位置。如果数组本身就是有序的，旋转次数为0。如果数组全部相等，则旋转次数为0。如果数组经过旋转，则通过二分查找判断旋转索引的位置，并返回旋转次数。

以上是Java程序计算生成排序数组所需的旋转次数的介绍。