Java数组循环移位有三次反转法(原地O(n)时间)和取模索引法(适合只读或新建数组),前者左移先反前k、再反后n−k、最后反全部,右移可转为左移n−k或调整反转顺序。

Java 中实现数组的循环左移或右移,核心思路是“三次反转”或“取模索引”,两种方法都高效(时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(1)),无需额外数组。下面直接给出实用、可运行的实现方式。
用三次反转法实现循环左移
这是最经典、易理解且原地操作的方法。原理:左移 k 位 = 先反转前 k 个元素,再反转后 n−k 个,最后反转整个数组。
例如:[1,2,3,4,5] 左移 2 位 → [3,4,5,1,2]
- 反转
[0, k-1]→[2,1,3,4,5] - 反转
[k, n-1]→[2,1,5,4,3] - 反转
[0, n-1]→[3,4,5,1,2]
代码示例:
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public static void leftRotate(int[] arr, int k) {
if (arr == null || arr.length == 0 || k == 0) return;
int n = arr.length;
k = k % n; // 处理 k > n 的情况
reverse(arr, 0, k - 1);
reverse(arr, k, n - 1);
reverse(arr, 0, n - 1);
}
<p>private static void reverse(int[] arr, int start, int end) {
while (start < end) {
int temp = arr[start];
arr[start] = arr[end];
arr[end] = temp;
start++;
end--;
}
}用三次反转法实现循环右移
右移 k 位等价于左移 n−k 位,所以可复用上面的 leftRotate 方法:
public static void rightRotate(int[] arr, int k) {
if (arr == null || arr.length == 0 || k == 0) return;
int n = arr.length;
leftRotate(arr, n - (k % n)); // 右移 k = 左移 n−k
}或者单独写右移的三次反转(顺序不同):右移 k 位 = 先反转整个数组,再反转前 k 个,再反转后 n−k 个。
用取模索引法(适合只读访问或新数组)
如果不需要原地修改,而是想按左移/右移后的逻辑访问元素,直接用索引映射最简洁:
- 左移 k 位后,原索引
i的元素新位置是(i - k + n) % n - 右移 k 位后,原索引
i的元素新位置是(i + k) % n
构造新数组示例(左移):
public static int[] leftRotateCopy(int[] arr, int k) {
if (arr == null) return null;
int n = arr.length;
if (n == 0) return arr;
k = k % n;
int[] result = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
result[(i + n - k) % n] = arr[i]; // 原i位置的数,放到左移后的位置
}
return result;
}注意事项和常见坑
实际使用时注意这几个细节:
-
k 可能大于数组长度:一定要先做
k %= n,避免越界或无效旋转 - 空数组或单元素数组:需提前判空,否则 reverse 中 start/end 可能错乱
- 负数 k:可约定负数表示反向移动(如 leftRotate(arr, -2) 视为右移 2),内部转正处理
- 泛型支持:若要支持对象数组(如 String[]),把 int[] 替换为 T[],reverse 方法加类型参数即可

















