一道数组删除元素的题目,题目链接如下:
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。
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方法一:双指针法
这是一种常见的解题方法,我们可以使用两个指针,一个指针遍历数组,另一个指针记录非目标元素的个数。当遇到目标元素时,就跳过它,遇到非目标元素时,就与当前指针所指的元素交换位置。
CPP代码例子:
cpp
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int i = 0;
for (int j = 0; j < nums.size(); ++j) {
if (nums[j] != val) {
nums[i++] = nums[j];
}
}
return i;
}
Java代码例子:
java
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int i = 0;
for (int j = 0; j < nums.length; ++j) {
if (nums[j] != val) {
nums[i++] = nums[j];
}
}
return i;
}
方法二:双指针法优化
在方法一的基础上,我们可以稍作优化。当要删除的元素比较少时,我们可以将要删除的元素移到数组的末尾,减少了赋值的次数。
CPP代码例子:
cpp
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int i = 0;
int n = nums.size();
while (i < n) {
if (nums[i] == val) {
nums[i] = nums[n - 1];
n--;
} else {
i++;
}
}
return n;
}
Java代码例子:
java
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int i = 0;
int n = nums.length;
while (i < n) {
if (nums[i] == val) {
nums[i] = nums[n - 1];
n--;
} else {
i++;
}
}
return n;
}
双指针法优化相比于普通双指针法减少了赋值操作的次数。这个思想实际上就是"对撞双指针+覆盖"法。
方法三:逆序遍历法
这种方法比较巧妙,我们从后向前遍历数组,将要删除的目标元素直接从数组中删掉。这样就不需要频繁地搬移元素了哦~ 😏
CPP代码例子:
cpp
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int n = nums.size();
for (int i = n - 1; i >= 0; --i) {
if (nums[i] == val) {
nums[i] = nums[n - 1];
n--;
}
}
return n;
}
Java代码例子:
java
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int n = nums.length;
for (int i = n - 1; i >= 0; --i) {
if (nums[i] == val) {
nums[i] = nums[n - 1];
n--;
}
}
return n;
}
逆序遍历法不需要频繁地搬移元素。
方法四:快慢双指针
定义两个指针slow和fast,初始值都是0。
Slow之前的位置都是有效部分,fast表示当前要访问的元素。
slow表示当前位置之前的元素都是不重复的,而fast则一直向后找,直到找到与slow位置不一样的 ,找到之后就将slow向后移动一个位置,并将arr[fast]复制给arr[slow],之后fast继续向后找,循环执行。找完之后slow以及之前的元素就都是单一的了。
CPP代码例子:
cpp
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int slow=0;
for(int i=0;i<nums.size();i++){//此处i相当于fast
if(nums[i]!=val){
nums[slow]=nums[i];
slow++;
}
}
return slow;
}
};
Java代码例子:
java
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int slow=0;
for(int i=0;i<nums.length;i++){
if(nums[i]!=val){
nums[slow]=nums[i];
slow++;
}
}
return slow;
}
}
效率很高,时间上击败100%用户。
方法五:对撞双指针
从右侧找到不是val的值来顶替左侧是val的值。
CPP代码例子:
cpp
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int left=0;
int right=nums.size()-1;
for(left=0;left<=right;){
if(nums[left]==val&&nums[right]!=val){
int t=nums[left];
nums[left]=nums[right];
nums[right]=t;
}
if (nums[left] != val) left++;
if (nums[right] == val) right--;
}
return left;
}
};
Java代码例子:
java
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int left=0;
int right=nums.length-1;//为什么长度要-1?(因为数组的下标是从0开始计数的)
for(left=0;left<=right;){//为什么是left<=right?
if((nums[left]==val)&&(nums[right]!=val)){//没有括号可以吗?(完全可以)
int t=nums[left];//为什么要设中间变量t?(暂存左右指针所指向的元素,方便交换操作)
nums[left]=nums[right];
nums[right]=t;
}
if (nums[left] != val) left++;
if (nums[right] == val) right--;
}
return left;
}
}
【为什么left<=right?】
在这个代码中,使用了双指针的方法来删除数组中等于给定值 val 的元素。left 和 right 分别指向数组的头和尾。在算法执行过程中,左指针 left 从左往右扫描,右指针 right 从右往左扫描。当左右指针都扫描完数组时,算法结束。
left<=right 的条件是循环控制条件,保证 left 指针不会超过 right 指针。如果 left > right,就说明扫描数组结束,所有元素都被处理过了。
因此,当 left 指针和 right 指针重合时,还需要让 left 指针再移动一次,才能保证最终得到的数组是正确的。
另外,快慢型双指针留下的元素顺序与原始序列中的是一致的,而在对撞型中元素的顺序和原来的可能不一样了。