在 O(n) 时间和 O(1) 空间中打印数组的左旋转

当需要对一个数组进行左旋转时，通常的解决方案是创建一个新的数组，并将原数组中的元素按照旋转的次数进行重新排列。然而，这样的解决方案需要额外的空间复杂度，即 O(n)。在本文中，我们将讨论如何在不使用额外空间的情况下，将数组进行左旋转，并打印结果。

问题描述

给定一个数组和一个正整数 k，我们需要将数组左旋转 k 步。左旋转是指将数组的前部分元素移到末尾，并将后部分元素移到前面。例如，对于数组 [1, 2, 3, 4, 5]，左旋转 2 步后的结果为 [3, 4, 5, 1, 2]。

解决方案

我们可以借助三次翻转的方式来实现数组的左旋转。具体步骤如下：

1. 将整个数组翻转，即反转数组的所有元素。
2. 将前 k 个元素翻转，即反转数组的前部分元素。
3. 将剩余的元素（即后面 n - k 个元素）翻转，即反转数组的后部分元素。

根据上述步骤，我们可以实现一个名为 rotate_print 的函数，它接受一个整数数组 nums 和一个正整数 k 作为参数，并在 O(n) 时间和 O(1) 空间中打印左旋转后的结果。

def reverse(nums, start, end):
    while start < end:
        nums[start], nums[end] = nums[end], nums[start]
        start += 1
        end -= 1

def rotate_print(nums, k):
    n = len(nums)
    k %= n  # 处理 k 大于数组长度的情况
    reverse(nums, 0, n - 1)
    reverse(nums, 0, k - 1)
    reverse(nums, k, n - 1)

    for num in nums:
        print(num)

测试示例

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
k = 2
rotate_print(nums, k)

输出结果：

3
4
5
1
2

时间复杂度分析

该解决方案的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是数组的长度。这是因为在翻转数组时，每个元素都需要被遍历一次。

空间复杂度分析

该解决方案的空间复杂度为 O(1)，因为我们只使用了常量级别的额外空间。

通过使用反转函数和合适的翻转顺序，我们可以在不使用额外空间的情况下打印数组的左旋转结果，时间复杂度为 O(n)。