【双指针】复写零

一、题目

给你一个长度固定的整数数组 arr，将每个出现的零复写一遍，并右移其余元素。要求：

不能在数组长度外写入元素
必须原地修改数组，不能使用额外数组

示例：

输入：arr = [1,0,2,3,0,4,5,0]

输出：[1,0,0,2,3,0,0,4]（最后一个0因数组长度限制无法复写）

二、解题思路：双指针从后往前填充

如果直接从前往后遍历复写零，会覆盖后续未处理的元素；如果用额外数组存储结果，又不符合"原地修改"的要求。

因此我们采用先找边界、再从后往前填充的双指针策略：

第一步：确定有效元素的边界
- 用指针 cur 遍历原数组，dest 模拟"复写零后"的数组长度（遇到非零元素，dest+1；遇到零，dest+2）。
- 当 dest 超过数组长度时，停止遍历。此时 cur 左侧的元素是最终数组需要包含的元素。
第二步：处理边界溢出情况
- 若 dest == n（数组长度），说明最后一个元素是零且复写后超出长度，此时只需要写一个零到数组末尾。
第三步：从后往前填充数组
- 从 cur 位置倒序遍历，将元素写入 dest 位置：非零元素直接写，零则写两次（注意 dest 指针同步左移）。

三、完整代码

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
        int cur = 0;    // 遍历原数组的指针
        int dest = -1;  // 模拟复写零后的数组长度指针
        int n = arr.size();

        // 第一步：找到有效元素的边界（cur左侧元素是最终数组需要包含的元素）
        while (cur < n) {
            if (arr[cur] != 0) {
                dest++;  // 非零元素，dest+1
            } else {
                dest += 2; // 零元素，复写后占两个位置，dest+2
            }
            if (dest >= n - 1) { // 当dest到达数组末尾（或超出），停止遍历
                break;
            }
            cur++;
        }

        // 第二步：处理dest刚好等于n的情况（最后一个零复写后超出数组长度）
        if (dest == n) {
            dest--;          // 回退到数组最后一个位置
            arr[dest--] = 0; // 只写一个零
            cur--;           // cur指针回退
        }

        // 第三步：从后往前填充数组
        while (cur >= 0) {
            if (arr[cur] != 0) {
                arr[dest--] = arr[cur]; // 非零元素直接填充
            } else {
                arr[dest--] = 0;        // 零元素填充两次
                arr[dest--] = 0;
            }
            cur--;
        }
    }
};

四、复杂度分析

时间复杂度：O(n)。只需要遍历数组两次（一次找边界，一次填充），n是数组长度。
空间复杂度：O(1)。只使用了常量级别的额外变量，完全原地修改。