Leetcode 189. 轮转数组

题干

给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

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:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 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: 
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示：

• 1 <= nums.length <= 10^5

• -2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1

• 0 <= k <= 10^5

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？

初见

解法一

显然使用 O(n)的辅助数组直接将数值摆在第 (x+k) \ \% \ n位即可。

解法二

不需要辅助空间。先将 nums[0] 后移 k \ \% \ n 位，再将 nums[k] 后移 k \ \% \ n 位，以此类推（注意保存前一次移动的目标位置上的值），分别从 0 ~ k - 1 位开始执行即可，可以发现执行 n 次时所有元素都在正确的位置上。

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            int current = i, storage = nums[current];
            do {
                int next = (current + k) % nums.length;
                int temp = nums[next];
                nums[next] = storage;
                storage = temp;
                current = next;
                count++;
            } while (i != current && count != nums.length);
            if (count == nums.length) {
                return;
            }
        }
    }
}

优化

数组翻转。

将整个数组翻转，再将 [ \ 0, \ k)位与 [ \ k, \ n)位分别翻转即可。

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        k %= nums.length;
        reverse(nums, 0, nums.length - 1);
        reverse(nums, 0, k - 1);
        reverse(nums, k, nums.length - 1);
    }

    private void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start++;
            end--;
        }
    }
}