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189. 旋轉陣列

給定一個數組，將陣列中的元素向右移動 k 個位置，其中 k 是非負數。

示例 1:

輸入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 k = 3
輸出: [5,6,7,1,2,3,4]
解釋:
向右旋轉 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右旋轉 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右旋轉 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]

示例 2:

輸入: [-1,-100,3,99] 和 k = 2
輸出: [3,99,-1,-100]
解釋: 
向右旋轉 1 步: [99,-1,-100,3]
向右旋轉 2 步: [3
 
,99,-1,-100]

說明:

• 儘可能想出更多的解決方案，至少有三種不同的方法可以解決這個問題。
• 要求使用空間複雜度為 O(1) 的 原地 演算法。

方法一：旋轉 k 次

• 按照示例那樣，一次旋轉一位，旋轉 k 次

public void rotate(int[] nums, int k) {
    int n = nums.length;
    k %= n; // k可能大於n
    for (int j = 0; j < k; j++) {
        int last = nums[n - 1];
        for (int i = n - 1; i > 0; i--)
 
 {
            nums[i] = nums[i - 1];
        }
        nums[0] = last;
    }
}

• 時間複雜度：O(k * n)
• 空間複雜度：O(1)

方法二：翻轉陣列

示例：[1,2,3,4,5,6,7]

• 第一次全部翻轉：[7,6,5,4,3,2,1]
• 第二次翻轉 0 到 k - 1：[5,6,7,4,3,2,1]
• 第三次翻轉 k 到 n - 1：[5,6,7,1,2,3,4]

public void rotate(int[] nums, int k) {
    int n = nums.length;
    k %= n;
    reverse
 
(nums, 0, n - 1);
    reverse(nums, 0, k - 1);
    reverse(nums, k, n - 1);
}
public void reverse(int[] nums, int left, int right) {
    while (left < right) {
        int temp = nums[left];
        nums[left++] = nums[right];
        nums[right--] = temp;
    }
}

• 時間複雜度：O(n)
• 空間複雜度：O(1)

執行結果