189.旋转数组

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。
示例 1:
输入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 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: [-1,-100,3,99] 和 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:
创建一个大小一样的数组,把正确的位置放进去,在把这个放好位置的数组元素拷贝到原数组中:

public class Solution {
    public void Rotate(int[] nums, int k) {
       int[] a = new int[nums.Length];//创建长度一样的数组
            for(int i=0;i<nums.Length;i++)
            {
                a[(i + k) % nums.Length] = nums[i]; //把数组中的元素放到正确位置
            }
            for(int i=0;i<nums.Length;i++)
            {
                nums[i] = a[i];  
            }

    }
}

方法二:
把这个数组分成两部分,如上面的分成1234和567
前半部分和后半部分分别翻转一次变成:4321和765
把上面的当成一个整体在翻转一次变成5671234就ok了
简单吧!

public void Rotate(int[] nums, int k)
        {
           if(nums==null||nums.Length==0||k%nums.Length==0)
            {
                return;
            }
            int turns = k % nums.Length;
            int middle = nums.Length - turns;//分成两部分的中间值
            reverse(nums,0,middle-1);//翻转前半部分
            reverse(nums, middle,nums.Length-1);//翻转后半部分
            reverse(nums, 0, nums.Length-1);//翻转整个数组
        }
        //翻转函数
         public void reverse(int[] arr,int s,int e)
        {
            while(s<e)
            {
                int temp = arr[s];
                arr[s] = arr[e];
                arr[e] = temp;
                s++;
                e--;
            }
        }
### 使用额外数组空间实现轮转 为了实现轮转数组,在 C++ 中可以创建一个新的临时数组 `help_nums` 来保存旋转后的元素位置。遍历原始数组并将每个元素放置到新数组中的正确位置上,最后再将这个新的数组赋值给原来的数组。 ```cpp class Solution { public: void rotate(std::vector<int>& nums, int k) { int n = nums.size(); std::vector<int> help_nums(n); for(int i = 0; i < n; ++i){ help_nums[(i + k) % n] = nums[i]; } nums.assign(help_nums.begin(), help_nums.end()); } }; ``` 这种方法虽然直观易懂,但是它并不是一种原地操作的方式,因为需要额外的空间来存储中间结果[^1]。 ### 原地反转法实现轮转 另一种更高效的解决方案是采用反转的方法来进行轮转,这可以在不使用任何额外内存的情况下完成。具体做法如下: - 首先对整个数组进行一次完全反转; - 接着分别对前 `k` 个元素以及剩余部分再次执行局部反转; 通过这种方式能够达到相同的效果而不需要开辟额外的辅助空间。 ```cpp class Solution { public: void reverse(std::vector<int>& nums, int start, int end) { while(start < end){ std::swap(nums[start], nums[end]); start++; end--; } } void rotate(std::vector<int>& nums, int k) { if (nums.empty()) return; k %= nums.size(); reverse(nums, 0, nums.size() - 1); reverse(nums, 0, k - 1); reverse(nums, k, nums.size() - 1); } }; ``` 此方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是数组长度,并且只需要常数级别的额外空间开销,即空间复杂度为 O(1)[^3]。
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