巧用指针，实现数组旋转：LeetCode 189. 旋转数组

闲谈

2023-10-09 20:28:28

如何轻松旋转数组：LeetCode 189 详解

背景

准备好了吗？让我们潜入计算机编程世界的迷人世界，解决一个备受程序员青睐的难题：LeetCode 189 旋转数组。

挑战：旋转数组

想象一下你面前有一个装满数字的数组，就像魔方上的九个方块。你的任务是将这个数组向右旋转 k 步，就好像你在玩一个数字魔方一样。

举个例子，如果你有一个数组 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]，并且需要向右旋转 3 步，那么结果应该是 [5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]。

乍一看，这似乎是一个简单的任务，但魔鬼藏在细节里。我们不能使用额外的存储空间，而且必须考虑数组的循环性质。

分而治之的策略

让我们将这个难题分解成更易于管理的部分。我们可以将数组分成两个部分：旋转部分和非旋转部分。

旋转部分包含数组的最后 k 个元素，而非旋转部分则包含其余元素。

旋转步骤

现在，让我们开始旋转！

旋转部分： 我们从旋转部分的末尾开始，将每个元素向后移动一步，直到到达非旋转部分的末尾。
非旋转部分： 接下来，我们将非旋转部分的每个元素向前移动一步，直到到达旋转部分的开头。
合并数组： 最后，我们将旋转部分和非旋转部分合并在一起，形成最终的旋转数组。

代码实现

def rotate(nums, k):
  """
  Rotates the array nums to the right by k steps.

  Args:
    nums: The array to be rotated.
    k: The number of steps to rotate the array to the right.

  Returns:
    None. The array nums is rotated in-place.
  """

  # Determine the rotation's starting and ending positions.
  start = len(nums) - k
  end = len(nums)

  # Divide the array into two parts: the rotation part and the non-rotation part.
  rotation_part = nums[start:]
  non_rotation_part = nums[:start]

  # Rotate the rotation part.
  for i in range(len(rotation_part) - 1, 0, -1):
    nums[i] = nums[i - 1]

  # Rotate the non-rotation part.
  for i in range(len(non_rotation_part) - 1, 0, -1):
    nums[i] = nums[i - 1]

  # Merge the rotation part and the non-rotation part.
  nums[:k] = rotation_part
  nums[k:] = non_rotation_part