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。

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]

提示：

1 <= nums.length <= 2 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
0 <= k <= 105

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(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int[] newArr = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            newArr[(i + k) % n] = nums[i];
        }
        System.arraycopy(newArr, 0, nums, 0, n);
    }
}

复杂度分析

时间复杂度： O(n)O(n)，其中 nn 为数组的长度。

空间复杂度： O(n)O(n)。

方法三：数组翻转
该方法基于如下的事实：当我们将数组的元素向右移动 kk 次后，尾部 k mod n 个元素会移动至数组头部，其余元素向后移动 k mod n 个位置。

该方法为数组的翻转：我们可以先将所有元素翻转，这样尾部的 k mod n 个元素就被移至数组头部，然后我们再翻转 [0, k mod n-1] [0,k mod n−1] 区间的元素和 [k mod n, n-1][k mod n,n−1] 区间的元素即能得到最后的答案。

我们以 n=7n=7，k=3k=3 为例进行如下展示：

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);
    }

    public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start += 1;
            end -= 1;
        }
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 为数组的长度。每个元素被翻转两次，一共 nn 个元素，因此总时间复杂度为 O(2n)=O(n)O(2n)=O(n)。

空间复杂度：O(1)O(1)。
LeetCode-Solution.有方法二。