文章前言今天拆解 LeetCode Hot100 经典数组题189. 轮转数组题目要求将数组整体向右轮转 k 个位置不仅可以练习数组基础操作还能掌握「原地数组翻转」经典算法技巧面试高频原题。本文依次讲解暴力移位、临时数组、三次数组翻转三种实现方案对比时间、空间复杂度带你吃透最优原地解法。一、题目原题题目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]进阶要求1.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。2.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前置小知识点当k 数组长度时旋转整数组长度次数等于数组还原因此统一处理k k % nums.length去除无效旋转。二、解法一暴力循环移位直观易懂大数据量超时思路循环 k 次每一轮只将数组最后一位元素取出整体数组向后挪一位最后把末尾元素放到数组头部。Java 代码实现classSolution{publicvoidrotate(int[]nums,intk){intnnums.length;kk%n;// 循环k次每次右移1位for(inti0;ik;i){// 保存最后一个元素intlastnums[n-1];// 数组整体后移一位for(intjn-1;j0;j--){nums[j]nums[j-1];}// 头部赋值nums[0]last;}}}复杂度分析•时间复杂度O(n×k)数组长度 n循环 k 次移位数组很长时直接超时•空间复杂度O(1)仅使用临时变量存储末尾值优缺点优点逻辑直白新手容易理解轮转逻辑缺点效率极低力扣大数据用例直接超时工程基本不用。三、解法二临时数组辅助空间换时间刷题快速过题思路新建一个等长临时数组通过公式temp[(i k) % n] nums[i]计算每个元素旋转后的下标全部存入临时数组最后使用System.arraycopy将临时数组完整覆盖到原数组。Java 代码实现classSolution{publicvoidrotate(int[]nums,intk){intnnums.length;kk%n;int[]tempnewint[n];// 填充临时数组for(inti0;in;i){temp[(ik)%n]nums[i];}// 将临时数组全部复制覆盖原数组System.arraycopy(temp,0,nums,0,n);}}关键知识点System.arraycopy 数组覆盖System.arraycopy(源数组, 源起始索引, 目标数组, 目标起始索引, 复制长度)是 Java 底层原生数组拷贝方法性能优于 for 循环赋值可以直接原地修改原数组内容适配本题void无返回值要求。复杂度分析•时间复杂度O(n)仅一次遍历数组•空间复杂度O(n)额外开辟一个数组空间优缺点优点代码简洁、一次遍历完成通过率稳定缺点不符合进阶原地算法要求额外占用内存。四、解法三三次数组翻转原地最优解面试核心考点核心原理无需额外数组依靠自定义区间反转函数完成轮转三步走样例[1,2,3,4,5,6,7],k3演示整体数组反转[7,6,5,4,3,2,1]反转前 k 个元素[5,6,7,4,3,2,1]反转后半段剩余元素[5,6,7,1,2,3,4]自定义 reverse 反转工具方法双指针实现区间原地反转输入数组 左右边界直接修改数组内容Java 代码实现反转函数代码// 闭区间[left,right]数组反转privatevoidreverse(int[]nums,intleft,intright){while(leftright){inttempnums[left];nums[left]nums[right];nums[right]temp;left;right--;}}完整代码classSolution{publicvoidrotate(int[]nums,intk){intlennums.length;kk%len;reverse(nums,0,len-1);// 整体反转reverse(nums,0,k-1);// 前k位反转reverse(nums,k,len-1);// 后半段反转}// 区间反转工具函数privatevoidreverse(int[]nums,intleft,intright){while(leftright){inttempnums[left];nums[left]nums[right];nums[right]temp;left;right--;}}}复杂度分析•时间复杂度O(n)数组每个元素仅被交换 2 次•空间复杂度O(1)仅临时交换变量纯原地操作优缺点优点完美满足进阶 O (1 空间要求面试标准答案反转函数是数组通用工具可以复用在大量算法题缺点需要理解反转逻辑新手需要画图辅助理解。五、三种方案横向对比表六、核心总结1.数组旋转预处理必做k k % nums.length规避超大 k 值无效运算2.System.arraycopy是数组覆盖赋值高效 API注意区分数组直接赋值只是修改引用无法修改原数组内容3.双指针reverse区间反转是数组高频工具函数必须熟练手写4.面试遇到数组旋转类题目直接给出三次反转原地解法是最优解题答案。