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一、问题
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]
二、解题方法一
class Solution: def rotate(self, nums: List[int], k: int) -> None: n = len(nums) k %= n nums.extend(nums[:k]) nums[:k] = nums[-k:]
这段代码实现了一个函数 `rotate`,用于将给定的整数数组 `nums` 向右轮转 `k` 个位置。
函数的输入参数有两个：
- 一个整数数组 `nums`,表示需要进行旋转操作的数组。
- 一个非负整数 `k`,表示需要向右旋转的位置数。注意，这里的 `k` 取模 `n`(即 `k % n`),因为当 `k` 大于等于 `n` 时，只需要进行一次完整的旋转即可。
函数的主要思路是将数组分为两部分，前 `k` 个元素和剩余的元素，然后将这两部分分别拼接起来，得到旋转后的数组。具体实现过程如下：
1. 首先计算出数组的长度 `n`,以及对 `n` 取模的结果 `k % n`。这是因为当 `k` 大于等于 `n` 时，只需要进行一次完整的旋转即可。
2. 然后使用列表的 `extend()` 方法，在数组末尾添加前 `k` 个元素。这样就得到了一个新的数组，其中前 `k` 个元素为原数组的前半部分，剩余的元素为原数组的后半部分。
3. 最后使用列表切片的方式，将新数组中剩余的元素移动到前面，即可得到旋转后的数组。具体来说，我们可以将新数组中的第 `k` 个元素到最后一个元素取出，然后将其放到新数组的前半部分中对应的位置上。这样就可以完成整个旋转操作了。
总之，这段代码的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。
三、解题方法二
另一种解题方法是使用双指针法。具体来说，我们可以定义两个指针 `left` 和 `right`,分别指向数组的开头和结尾。然后进行以下操作：
1. 将 `left` 指针向右移动 `k` 个位置，直到它指向数组的第 `k` 个元素为止。
2. 将 `right` 指针向左移动 `k` 个位置，直到它指向数组的第 `n-k` 个元素为止。
3. 将 `left` 和 `right` 指针所指向的两个元素交换位置，即可完成旋转操作。
这种方法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。
def rotate(nums, k): n = len(nums) k %= n # 对 n 取模，防止 k 大于等于 n 的情况 left, right = 0, n - 1 for _ in range(k): temp = nums[left] nums[left] = nums[right] nums[right] = temp left += 1 right -= 1
四、两种方法的区别
两种方法的区别在于，单指针法只能找到一个满足条件的元素，而双指针法则可以在 O(n) 的时间复杂度内找到所有满足条件的元素。具体来说，单指针法从数组的开头开始遍历，如果找到了一个满足条件的元素，就返回该元素的位置；否则继续向后遍历，直到遍历完整个数组。而双指针法则从数组的两端开始遍历，每次移动一个指针，当两个指针相遇时，就将它们所指向的元素交换位置。这样就可以保证每个元素都被访问过一次。
