【数据结构OJ题】轮转数组

原题链接：https://leetcode.cn/problems/rotate-array/

目录

1. 题目描述

2. 思路分析

3. 代码实现

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1. 题目描述

2. 思路分析

1. 方法一：暴力求解，将数组的第一个元素用临时变量tmp存起来，再将数组其他元素往右挪动一步，挪动k次。

时间复杂度：O(N^2)

空间复杂度：O(1)

2. 方法二：以空间换时间，用malloc()函数额外开辟一个空间表示tmp[ ]数组。将原数组nums[ ]中的后k个元素拷贝到tmp[ ]数组，作为tmp[ ]数组前k个元素。将原数组的前n-k个元素拷贝到tmp[ ]数组，作为tmp[ ]数组的后n-k个元素。最后再将tmp[ ]数组拷贝回去给原数组nums[ ]。（拷贝的操作我们要使用memcpy()函数）

时间复杂度：O(N)

空间复杂度：O(N)

3. 方法三：三次逆置。首先将前n-k个元素逆置，将后k个元素逆置，最后将数组整体逆置。

(也可以先将数组整体逆置，然后将数组前k个元素逆置，将后n-k个元素逆置）。

时间复杂度：O(N)

空间复杂度：O(1)

3. 代码实现

因为方法一的时间复杂度太高了，这里就不写出来了。我们在这里实现方法二和方法三的代码。

这里都要注意一个问题，就是k的值有可能大于等于数组长度n，所以我们要做取余操作k%=n来防止越界。

这里先介绍下方法二要用到的内存相关的函数：

malloc函数是用于动态分配内存的函数。malloc函数的作用是在运行时从堆中分配指定大小的内存块，并返回一个指向该内存块的指针。

函数参数size表示需要分配的内存块的大小，以字节为单位。malloc函数返回一个void*类型的指针，指向分配的内存块的起始位置。如果内存分配失败，则返回一个空指针NULL。

使用malloc函数可以动态地在程序运行期间申请所需的内存空间来存储数据，而不需要在编译时确定内存大小。分配的内存块可以用于存储各种类型的数据（如整数、字符、数组等）。

 memcpy函数用于在内存之间复制一段数据。memcpy函数将指定大小的数据从源内存区域复制到目标内存区域。memcpy函数返回一个指向目标内存区域的指针。

函数参数:

dest：指向目标内存区域起始位置的指针。

src：指向源内存区域起始位置的指针。

num：需要复制的字节数。

方法二：

void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    int n = numsSize;
    int* tmp = malloc(sizeof(int) * n);  //用malloc()函数开辟一块空间
    k %= n; //防越界
    memcpy(tmp, nums + n - k, sizeof(int) * k);  //将nums[]数组的后k个拷贝到tmp
    memcpy(tmp + k, nums, sizeof(int) * (n - k));  //将nums[]数组的前n-k个拷贝到tmp
    memcpy(nums, tmp, sizeof(int) * n);  //将tmp[]数组拷贝给nums[]
    free(tmp);
    tmp = NULL;
}

方法三：

void reverse(int* nums, int left, int right)
{
    while (left < right)
    {
        int tmp = nums[left];
        nums[left] = nums[right];
        nums[right] = tmp;
        ++left;
        --right;
    }
}
void rotate(int* nums, int numsSize, int k) {
    int n = numsSize;
    k %= n;  //防越界
    reverse(nums, 0, n - k - 1);  //逆置前n-k个
    reverse(nums, n - k, n - 1);  //逆置后k个
    reverse(nums, 0, n - 1); //整体逆置
}