【LeetCode】189. 轮转数组

leetcode

 

在有序数组中实现原地右旋操作，可以通过三次翻转法高效完成。以下是详细实现方法及代码解析：

---

​核心思路：三次翻转法

1. ​整体翻转：将数组所有元素顺序颠倒，使末尾元素前置。
2. ​前k部分翻转：对前k个元素再次翻转，恢复其原有顺序。
3. ​剩余部分翻转：对剩余元素翻转，恢复原有顺序。

---

​Go 代码实现

func rotate(nums []int, k int) {n := len(nums)if n <= 1 || k == 0 {return}k %= n  // 处理k大于数组长度的情况[1,6](@ref)// 自定义翻转函数reverse := func(arr []int, start, end int) {for start < end {arr[start], arr[end] = arr[end], arr[start]start++end--}}reverse(nums, 0, n-1)   // 整体翻转reverse(nums, 0, k-1)   // 前k个元素翻转reverse(nums, k, n-1)   // 剩余元素翻转
}

 

---

​代码解析

1. ​边界处理：

   • 当数组长度 ≤1 或 k=0 时直接返回，无需操作。
   • k %= n 确保有效旋转次数（如 nums=[1,2], k=3 等效于 k=1）。

2. ​翻转逻辑：

   • ​整体翻转：将 [1,2,3,4,5,6,7] 变为 [7,6,5,4,3,2,1]。
   • ​前k部分翻转：取前k=3个元素 [7,6,5] 翻转成 [5,6,7]。
   • ​剩余部分翻转：剩余元素 [4,3,2,1] 翻转成 [1,2,3,4]，最终得到 [5,6,7,1,2,3,4]。

3. ​时间复杂度：

   • ​O(n)，每个元素被翻转两次（整体翻转两次，部分翻转两次）。

4. ​空间复杂度：

   • ​O(1)，仅使用双指针变量。

---

​示例验证

1. ​输入：nums = [1,2,3,4,5,6,7], k=3

   • 整体翻转 → [7,6,5,4,3,2,1]
   • 前3个翻转 → [5,6,7,4,3,2,1]
   • 剩余部分翻转 → [5,6,7,1,2,3,4]

2. ​输入：nums = [-1,-100,3,99], k=2

   • 整体翻转 → [99,3,-100,-1]
   • 前2个翻转 → [3,99,-100,-1]
   • 剩余部分翻转 → [3,99,-1,-100]

---

​扩展方法对比

方法	时间复杂度	空间复杂度	适用场景
三次翻转法	O(n)	O(1)	原地操作，推荐使用
环状替换法	O(n)	O(1)	数学逻辑复杂
额外数组法	O(n)	O(n)	非原地操作，逻辑简单

---

​注意事项

1. ​切片操作边界：Go语言中 nums[:k] 包含第0到k-1个元素，需确保索引正确。
2. ​大数优化：k %= n 避免无效旋转（如 k=1e5 而 n=7 时等效于 k=5）。

---

该方法通过三次翻转实现高效原地旋转，是LeetCode经典题目的标准解法，综合了时间与空间的最优平衡。