轮转数组

描述

给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]
示例 2:

输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释:
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示：

1 <= nums.length <= 105
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
0 <= k <= 105

进阶：

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。
你可以使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题吗？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/rotate-array
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题解

这道题的思路是先把数组后面的k个元素翻转，然后再把数组前面的n-k个元素翻转，最后再把整个数组翻转。这样就能够实现旋转数组的效果。

我们可以使用C++ STL中的reverse函数来翻转数组的元素。具体来说，reverse函数接受两个迭代器参数，分别表示要翻转的元素的起始位置和终止位置。在上面的代码中，我们先翻转了后k个元素，然后翻转了前n-k个元素，最后翻转整个数组。

需要注意的是，如果k大于n，我们只需要把它对n取余即可。这是因为旋转k个元素实际上等价于旋转k mod n个元素。

C++代码

class Solution {
public:
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        k = k % n; // 如果k大于n，我们只需要把它对n取余即可
        reverse(nums.begin(), nums.end()-k); // 把数组后k个元素翻转
        reverse(nums.end()-k, nums.end()); // 把数组前n-k个元素翻转
        reverse(nums.begin(), nums.end()); // 把整个数组翻转
    }
};

下面是一个用C++手动实现reverse函数的代码和注释：

class Solution {
public:
    void reverse(vector<int>& nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start++;
            end--;
        }
    }
    
    void rotate(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        k = k % n;
        reverse(nums, 0, n-k-1); // 翻转前n-k个元素
        reverse(nums, n-k, n-1); // 翻转后k个元素
        reverse(nums, 0, n-1); // 翻转整个数组
    }
};