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🔍系列专栏:Java.数据结构


【前言】
本文聚焦 LeetCode"原地复写零"经典题目,核心需求是在固定长度数组中复写每个 0并右移其余元素,且需满足原地修改、不使用额外数组空间的约束。正向遍历易导致后续元素被覆盖,为此本文详解双指针+逆向填充的优雅解法,高效破解这一核心难点。
文章目录:
一、复写零

二、思路分析
复写零这道题是让在原数组修改,如果从前向后遍历,后面的元素会被覆盖,所以我们要找到被复写的最后一个元素,然后从后往前复写。运用双指针+逆向填充
1.找到复写的最后一个数
- 定义两个指针:cur遍历原数组,pre模拟复写后的数组指针;
- cur==0时,pre向后移动两位,cur!=0时,pre向后移动两位(因为要复写0);
- 当pre>=n-1时,停止遍历,这时,cur指的就是要复写的最后一个元素

边界情况:如下面这种情况,pre == n时,说明要复写的最后一个元素是0,这里单独处理
- 将数组最后一位改为0,也就是n==0;
- cur向前移动一位,pre向前移动两位;

2.开始从后往前复写
从cur向前遍历,cur != 0时,就让arr[pre] == arr[cur];
cur == 0时,就让pre和pre-1位置的数都改为0,然后继续向前复写。

三、代码展示
java
class Solution {
public void duplicateZeros(int[] arr) {
int cur = 0, pre = -1, n = arr.length;
//1.找到要复写的最后一个元素
while(cur < n){
if(arr[cur] == 0){
pre += 2;
}else{
pre++;
}
if(pre >= n-1){
break;
}
cur++;
}
//处理边界情况
if(pre == n){
arr[n-1] = 0;
cur--;
pre -= 2;
}
//开始从后向前复写
while(cur >= 0){
if(arr[cur] != 0){
arr[pre--] = arr[cur--];
}else{
arr[pre--] = 0;
arr[pre--] = 0;
cur--;
}
}
}
}
四、时间和空间复杂度分析
- 时间复杂度O(n):只需要遍历数组两次,第一次定位边界,第二次逆向填充;
- 空间复杂度O(1):使用的原数组,没有额外空间
五、总结
本解法通过双指针先定位复写边界,再逆向填充数组,既避免了正向遍历的元素覆盖问题,又实现了 O(n) 线性时间复杂度与 O(1) 常数空间复杂度的最优表现。其中"先确定边界、再逆向操作"的思路,是解决数组原地修改类问题的关键技巧,具有较强的通用性与实用性。

