LeetCode笔记：283. Move Zeroes

题目：

Given an array nums, write a function to move all 0's to the end of it while maintaining the relative order of the non-zero elements.
For example, given nums = [0, 1, 0, 3, 12], after calling your function, nums should be [1, 3, 12, 0, 0].
Note:
You must do this in-place without making a copy of the array.
Minimize the total number of operations.

大意：

给出一个数字数组，写一个函数来移动其中的所有“0”到末尾，并保持其他非零元素的相对顺序不变。
比如说，给出数组 nums = [0, 1, 0, 3, 12]，调用你的函数之后，nums应该变成[1, 3, 12, 0, 0]。
注意：
你必须在不复制数组的情况下做。
使操作数尽可能地少。

思路1：

首先想到了一个比较笨的方法，就是循环从头开始遍历数组中的每个数，遇到“0”，就将后面的所有数的位置往前移动一个，然后把最后一个数置为“0”，当进行完这样一次操作后，还要检测一下移动到前面来的下一位数是不是为“0”，如果是的话就再来一次同样的操作，否则就往下走。但是这样会遇到一个问题，那就是如果我后面的数都是“0”了，那我就会永远停留在某个位置循环，因为我移来移去当前位置的数都是“0”，所以在每次移动完后，就要检测一下后面的数是不是都是“0”了，只有当后面的数不都为“0”时，我才继续进行这种大挪移操作。

代码（Java）：

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {
            if (nums[i] == 0) {// 当前数为0，进行大挪移
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];
                }
                nums[count-1] = 0;
            }
            // 检测后面的数是不是都为0
            int is = 1;
            for (int j = i; j < count; j++) {
                if (nums[j] != 0) {
                    is = 0;
                    break;
                }
            }
            // 当前数不为0，或者后面都是0时，i++
            if (nums[i] != 0 || is == 1) i++;
        }
    }
}

这个代码的运行时间为25ms，明显有可以精简的地方，那就是当检测到后面的数字都是“0”时，就已经没必要再循环下去了，此时的数组已经符合要求了，直接结束就好，所以可以立马做出精简：

精简代码1（Java）：

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 当前数是1，放到最后去，后面的数往前移
            if (nums[i] == 0) {
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];
                }
                nums[count-1] = 0;
            } else {// 不是1
                i++;
            }
            // 检查后面的数是否都是0
            int is = 1;
            for (int j = i; j < count; j++) {
                if (nums[j] != 0) {
                    is = 0;
                    break;
                }
            }
            if (is == 1) return;// 后面都是0
        }
    }
}

这个代码的运行时间为23ms，减少了2ms，有一点效果，再观察一下，其实后面那个检查后面的数是否都为0的操作，明明可以放在那个移动数字的循环中去做，在移动数字时，同样也要对后面的所有数字进行操作，所以可以在同一个循环中进行，没必要循环两次，应该可以进一步缩减时间了，所以继续精简如下：

精简代码2（Java）：

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 当前数是1，放到最后去，后面的数往前移
            if (nums[i] == 0) {
                int is = 1;// 标记是否后面的数都为0
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];// 后面的数往前移
                    if (nums[j] != 0) is = 0;// 标记是有不为0的数
                }
                nums[count-1] = 0;
                if (is == 1) return;// 后面都是0，直接退出
            } else {// 不是1
                i++;
            }
        }
    }
}

这样一精简，运行时间反而变成了45ms，运行了几次基本都稳定在这个附近，这就无法理解了，明明应该缩减了一半的工作量，但时间反而加倍了，实在是无法想明白，请教一下大家这是为什么呢？？？

思路2：

之前那条路已经走不到了一个奇怪的境况中，而且感觉这种一下子移动一堆数字也不是个好办法，那么就思考另一种方法。我们可以只移动一个啊。还是从数组的第一个数开始循环，当发现“0”以后，立马在它后面找到第一个不为“0”的数字，然后交换这两个数字的位置，其余的数字都不用动，这样应该简单一些。同时，我们还是要在每次都检测后面的数字是否都为“0”，如果都为“0”了，那也没必要继续往下走了，可以直接结束。

代码2（Java）：

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 当前数是1，放到最后去，后面的数往前移
            if (nums[i] == 0) {
                int is = 1;// 标记是否后面的数都为0
                for (int j = i; j < count; j++) {
                    if (nums[j] != 0) {// 找到后面第一个不为0的数
                        int value = nums[i];
                        nums[i] = nums[j];// 替换到前面来
                        nums[j] = value;
                        is = 0;// 标记后面有不为0的数
                        break;// 停止此次循环
                    }
                }
                if (is == 1) return;// 后面都是0，直接退出
            } else {// 不是1
                i++;
            }
        }
    }
}

这个代码的运行时间为18ms，就少了挺多了。

他山之石：

在Disguss中看到排名第一的答案，其代码如下：

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) return;        

        int insertPos = 0;
        for (int num: nums) {
            if (num != 0) nums[insertPos++] = num;
        }        

        while (insertPos < nums.length) {
            nums[insertPos++] = 0;
        }
    }
}

这个代码就比较恐怖了，运行时间为0ms...完败啊。他的思路是：设置一个从0开始的标记，然后遍历每个数字，当数字不为“0”时，将nums数组的序号为标记的位置的数改成这个数，然后把标记加一，注意它的“++”是后置的，只有当检测到不为0的数字时，才会增加标记值，所以标记值永远小于等于我当前遍历到的数字的位置，就不会对其产生影响。当遍历完一次后，对标记值后面的位置的数，都置为0，这样就结束了。时间复杂度为O（n）。

合集：https://github.com/Cloudox/LeetCode-Record

---

查看作者首页