力扣 283 移动零的两种高效解法详解

前端贾公子2025-04-16 8:47

方法一：两次遍历法

方法二：单次遍历交换法

两种方法对比

在解决数组中的零移动到末尾的问题时，我们需要保持非零元素的顺序，并原地修改数组。以下是两种高效的解法及其详细分析。

方法一：两次遍历法

思路分析：

第一次遍历 ：将所有非零元素移动到数组前端。使用指针 j 记录非零元素应插入的位置。遍历数组时，遇到非零元素就将其放到 nums[j]，然后 j 递增。
第二次遍历 ：将 j 之后的位置全部填充为零。

代码实现：

复制代码

var moveZeroes = function(nums) {
    let j = 0;
    // 将非零元素移到前面
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] !== 0) {
            nums[j] = nums[i];
            j++;
        }
    }
    // 剩余位置填零
    for (let i = j; i < nums.length; i++) {
        nums[i] = 0;
    }
    return nums;
};

示例解析：

输入 [0, 1, 0, 3, 12]：
- 第一次遍历后，非零元素 1, 3, 12 被移到前三位，j = 3。
- 第二次遍历从索引3开始填零，结果为 [1, 3, 12, 0, 0]。

复杂度：

时间复杂度：O(n)，两次独立遍历。
空间复杂度：O(1)，仅使用常量空间。

方法二：单次遍历交换法

思路分析：

使用双指针 i（遍历数组）和 j（标记待插入位置）。当 nums[i] 非零时，将其与 nums[j] 交换，并递增 j。
此方法通过交换操作，逐步将非零元素移到前面，零被交换到后面。

代码实现：

复制代码

var moveZeroes = function(nums) {
    let j = 0;
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] !== 0) {
            if (i !== j) { // 避免不必要的原地交换
                [nums[j], nums[i]] = [nums[i], nums[j]];
            }
            j++;
        }
    }
    return nums;
};

示例解析：

输入 [0, 1, 0, 3, 12]：
- i=0，元素为0，跳过。
- i=1，元素1，交换到 j=0，数组变为 [1, 0, 0, 3, 12]，j=1。
- i=3，元素3，交换到 j=1，数组变为 [1, 3, 0, 0, 12]，j=2。
- i=4，元素12，交换到 j=2，最终结果为 [1, 3, 12, 0, 0]。

复杂度：

时间复杂度：O(n)，仅一次遍历。
空间复杂度：O(1)，原地交换。

两种方法对比

方法	优点	缺点
两次遍历法	逻辑简单，直接覆盖	需要额外填零的步骤
单次遍历交换法	一次遍历完成，更高效	交换操作可能稍慢

总结：

两种方法均满足题目要求，选择依据具体场景。若数组零较多，两次遍历法可能更优；若零较少，交换法更高效。两种方法均保证了非零元素的顺序，且原地操作，符合题目要求。