刷题网站：Leetcode
难度： 中等
语言： Python
计划：从简单——>到中等——>再到难。
一、189旋转数组
1.1 题目：
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。
-
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？ -
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：nums = [-1,-100,3,99], 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]
1.2 思考分析
初看本题，题目很短，但是难度是中等难度，所以还需重视。先理解题目大概意思，即给定一个数组和k值，然后把最后k个值放到前面来，形成一个新的数组输出。
首先，我想的是以k为切分，将数组分成了两部分，然后替换前后两部分的顺序即可。也就是将数组中第n-k个索引位置，挪到第0个索引位置，然后再将第n-k+1个索引位置，挪到第1个索引位置，以此类推，直至到最后一个。但同时也要将前面的第0个索引位置，挪到第k个索引位置，第1个索引位置，挪到第k+1个索引位置，以此类推，直至第n-k个位置。
但是，我们会发现一个问题，就是索引位置值的替换会有重复的，即当替换一个索引位置后，到后面可能重复替换了，所以我想先假设一个空数组，然后填充进去，而不是直接在原数组上替换。
故，完整代码如下（以下是我在Sublime text3上面运行的代码）：
from typing import List
class Solution:
def rotate(self, nums: List[int], k: int) -> None:
"""
Do not return anything, modify nums in-place instead.
"""
n = len(nums)
nums2 = [1]*n
i,j = 0,0
m = k
while m < n:
nums2[m] = nums[j]
if k>0:
nums2[i] = nums[n-k]
k-=1
i+=1
m+=1
j+=1
return nums2
print(Solution().rotate([1,2,3,4,5,6,7],3))
print(Solution().rotate([-1,-100,3,99],2))
输出：
[5, 6, 7, 1, 2, 3, 4]
[3, 99, -1, -100]
[Finished in 0.1s]
初看结果，好像正确。但是，当我将代码输入到Leetcode执行的时候，竟然提示我错误，这就很纳闷，不知道错在哪里。在上面显示输出还是原数组，但是我笔算和计算机算都是正确的结果，为什么会错呢？
然后，根据代码中的提示
"""
Do not return anything, modify nums in-place instead.
"""
提示不需要返回值，然后我把return删了，执行还是错误。
然后翻开评论，许多人也有我一样的问题，有的说是必须在原数组上修改，return没用，不知道怎么回事？
接着我们看题解的方法三，用到的思想是数组翻转。
大概意思是：==先将所有元素翻转，尾部k mod n个元素就被移至数组头部（此处取模是因为题目给出的k可能大于n，其翻转k次要取模），然后再翻转[0, k mod n-1]区间的元素和[k mod n, n-1]区间的元素，即可。
由于python中的reverse()函数没有指定某前面几个数翻转（也可能是我不知道），故需要自己先定义一个翻转函数。
def reverse(self, nums):
n = len(nums)-1
i = 0
while i<n:
j = nums[i]
nums[i] = nums[n]
nums[n] = j
i+=1
n-=1
return nums
然后再rotate()函数里调用它实施翻转，故完整代码如下：
class Solution:
def rotate(self, nums: List[int], k: int) -> None:
"""
Do not return anything, modify nums in-place instead.
"""
k %=len(nums)
self.nums = self.reverse(nums)
self.nums[0:k] = self.reverse(nums[0:k])
self.nums[k:] = self.reverse(nums[k:])
print(nums)
def reverse(self,nums):
n = len(nums) -1
i = 0
while i < n:
j = nums[i]
nums[i] = nums[n]
nums[n] = j
i+=1
n-=1
return nums
执行结果通过，如下
虽然通过，但是算法应该不是最佳的。
1.3 总结
想想此题其实本身不难，也能解答，但是要按照要求作答就比较难想。就比如我们之前的方法是可以进行翻转的，但是提交就会有问题，是因为我们没考虑运行内存问题，故最终只能按照题解中的算法思想来求解。