旋轉數組（LeetCode第189題）java實作

一、題目描述

給定一個數組，将數組中的元素向右移動 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: 

 盡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 算法。 

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二、解題思路

方法一：雙層循環，每次隻移動一個位置，共移動k次，時間複雜度為O（n*k），空間複雜度O(1)

方法二：使用額外數組，将原數組的每個元素，放到新數組的移動k次後的位置，再将新數組拷貝回原數組，空間複雜度為O(n)，時間複雜度為O(n)

方法三：使用環狀替換，每個元素依次替換，時間複雜度為O(n)，空間複雜度O(1)      

方法四：使用反轉，先将整個數組反轉，然後反轉前k個元素，最後再反轉後n-k個元素，時間複雜度為O(n)，空間複雜度O(1)      

四、可運作java代碼

方法一和方法二 時間複雜度或者空間複雜度 過高，不采納，代碼略。

方法三：

public void rotate(int[] nums, int k) {
        //方法三：使用環狀替換，每個元素依次替換，時間複雜度為O(n)，空間複雜度O(1)
        k %= nums.length;
        int count = 0; //記錄總共移動的次數
        for (int i = 0; count < nums.length; i++) {
            int current = i;
            int prev = nums[i];
            do {
                int next = (current + k)%nums.length;
                int temp = nums[next];
                nums[next] = prev;
                prev = temp;
                current = next;
                count++;
            } while (i != current);
        }
    }
           

方法四：

public void rotate(int[] nums, int k) {
        //方法四：使用反轉，先将整個數組反轉，然後反轉前k個元素，最後再反轉後n-k個元素，時間複雜度為O(n)，空間複雜度O(1)
        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){
        int temp;
        while (start < end){
              temp = nums[start];
              nums[start] = nums[end];
              nums[end] = temp;
              start++;
              end--;
        }
    }