力扣189 ---- 旋转数组

题目：

给定一个数组，将数组中的元素向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。

 

进阶：

尽可能想出更多的解决方案，至少有三种不同的方法可以解决这个问题。
你可以使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题吗？
 

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右旋转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右旋转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右旋转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]

示例 2:

输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释: 
向右旋转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右旋转 2 步: [3,99,-1,-100]

方法一：使用额外的数组
我们可以使用额外的数组来将每个元素放至正确的位置。用 nn 表示数组的长度，我们遍历原数组，将原数组下标为 ii 的元素放至新数组下标为 (i+k)\bmod n(i+k)modn 的位置，最后将新数组拷贝至原数组即可。

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        vector<int> newArr(n);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            newArr[(i + k) % n] = nums[i];
        }
        nums.assign(newArr.begin(), newArr.end());
    }
};

复杂度分析

• 时间复杂度： O(n)，其中 n为数组的长度。

• 空间复杂度： O(n)。

方法二：数组翻转

我们以 n=7，k=3为例进行如下展示：

操作                                           结果
原始数组                                1 2 3 4 5 6 7
翻转所有元素                         7 6 5 4 3 2 1
翻转 [0, k - 1] 区间的元素      5 6 7 4 3 2 1
翻转 [k, n - 1]区间的元素       5 6 7 1 2 3 4

注意：k可能大于数组的长度，要先取余

class Solution {
public:
    void reverse(vector<int>& nums, int left, int right){
        while(left < right){
            swap(nums[left], nums[right]);
            left++;
            right--;
        }
    }
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        k = k % n;
        reverse(nums, 0, n-1);
        reverse(nums, 0, k-1);
        reverse(nums, k, n-1);
    }
};