LeetCode算法题189：旋转数组解析

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。
示例1：

输入: [1,2,3,4,5,6,7] 和 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: [-1,-100,3,99] 和 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]

说明:

• 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。
• 要求使用空间复杂度为 O(1) 的原地算法。

首先第一种方法也是最简单的方法就是一步步移，就是用一个temp变量来保存最后一个值，然后循环往后移一个，最后把最后一个值赋给开头，然后循环这个过程k次，时间复杂度是O( $n^2$)，下面是C++源代码：

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int len = nums.size();
        for (int i=0;i<k;i++)
        {
            int temp = nums[len-1];
            for (int j=0;j<len-1;j++)
            {
                nums[len-1-j] = nums[len-2-j];
            }
            nums[0] = temp;
        }
    }
};

第二种方法是利用vector的insert和erase方法，右移就是将末尾的数加到数组头，然后再将末尾的数擦除，这样循环k次即可。这里稍微记录一下，vector.begin()返回数组第一个数的指针，vector.end()返回数组最后一个数之后一个空字符的指针。C++源代码如下：

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int len = nums.size(); 
        for (int i=0;i<k;i++)
        {
            nums.insert(nums.begin(), nums[len-1]);
            nums.erase(nums.end()-1);
        }
    }
};

第三种方法可以用一种翻转法：
1 2 3 4 5 6 7
4 3 2 1 5 6 7
4 3 2 1 7 6 5
5 6 7 1 2 3 4
这样翻转三次即可得到答案。C++源代码如下：

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        if (nums.empty() || (k %= nums.size()) == 0) return;
        int n = nums.size();
        reverse(nums.begin(), nums.begin() + n - k);
        reverse(nums.begin() + n - k, nums.end());
        reverse(nums.begin(), nums.end());
    }
};