题目描述

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]

题目分析

仅分析空间复杂度 O(1) 的算法

环状替换

把第1个数字向后移动 k 位，然后把被取代的数字也向右移动 k 位，不断重复，最终会重新回到第一个数字的位置。
但是可能还有剩余的位置没有被移动，所以再从第2个数字开始移动。同时统计一下一共有多少数字被移动过，移动次数和数组大小相同时，说明所有数字都被移动过1次了。

时间复杂度O(n), 空间复杂度 O(1)

原地翻转

翻转3次，可以得到结果，以 nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3 为例
1. 整体翻转
[7,6,5,4,3,2,1]
2. 翻转 [0, k)
[5,6,7,4,3,2,1]
3. 翻转 [k, n)
[5,6,7,1,2,3,4]

时间复杂度O(n), 空间复杂度 O(1)

Java

// 环状替换
public void rotate1(int[] nums, int k) {
    int count = nums.length;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int cur = i;
        int last = nums[i];
        do {
            int next = (cur + k) % nums.length;
            int temp = nums[next];
            nums[next] = last;

            last = temp;
            cur = next;
            count--;
        } while (cur != i);
        if (count == 0) {
            break;
        }
    }
}

// 原地翻转
public void rotate2(int[] nums, int k) {
    int realK = k % nums.length;
    reverse(nums, 0, nums.length - 1);
    reverse(nums, 0, realK - 1);
    reverse(nums, realK, nums.length - 1);
}

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

Kotlin

// 环状替换
fun rotate1(nums: IntArray, k: Int): Unit {
    val realK = k % nums.size
    if (realK == 0) {
        return
    }
    var count = nums.size
    var last = 0
    for (i in nums.indices) {
        var cur = i
        last = nums[i]
        do {
            val next = (cur + realK) % nums.size
            val temp = nums[next]
            nums[next] = last

            cur = next
            last = temp
            count--
        } while (cur != i)
        if (count == 0) {
            break
        }
    }
}

// 原地翻转
fun rotate2(nums: IntArray, k: Int): Unit {
    val realK = k % nums.size
    if (realK == 0) {
        return
    }
    nums.reverse()
    nums.reverse(0, realK)
    nums.reverse(realK, nums.size)
}