[LeetCode刷题]数组移除元素,图解快慢双指针和相向双指针

⭐️27. 移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素,并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1:

输入:nums = [3,2,2,3], val = 3
输出:2, nums = [2,2]
解释:函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如,函数返回的新长度为 2 ,而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0],也会被视作正确答案。
示例 2:

输入:nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出:5, nums = [0,1,4,0,3]
解释:函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示:

0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100

思路

学了顺序表我们应该知道,在内存中连续存储的数组是不能直接删除其中某个元素的,只能覆盖

暴力解法

两层for循环暴力解法

一个用来遍历数组,另一个将后面的元素依次覆盖。

C++代码如下:

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (nums[i] == val) {
                for (int j = i; j < n - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j + 1];
                }
                n--;
                i--;
            }
        }
        return n;
    }
};

时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)

空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)

双指针

注意到题目条件:元素的顺序可以改变。所以可以尝试双指针。

双指针有两种写法

相向双指针

设置两个指针分别指向数组左右两端,left指针遍历,遇到val就把right - 1指向的值赋过去,然后right指针左移。

最后left一定指向最终数组末尾的下一个元素。

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int right = nums.size();
        int left = 0;
        while (left < right) {
            if (nums[left] == val) {
                nums[left] = nums[right - 1];
                right--;
            }
            else {
                left++;
            }
        }
        return left;
    }
};

快慢指针

fast和slow都从起点开始遍历,遇到val就让fast先走,fast走到非val就赋值给slow,最后slow一定指向最终数组末尾的下一个元素。

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int slow = 0;
        for (int fast = 0; fast < nums.size(); fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                nums[slow++] = nums[fast];
            }
        }
        return slow;
    }
};

时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)

空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)

总结

首先认识到数组中的元素只能通过覆盖来删除。

解决数组相关问题经常用到双指针,后续依然有很多问题可以用此法解决。

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