【双指针】【简单】移动零

题目

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。
示例 1:

输入: nums = $0,1,0,3,12$

输出: $1,3,12,0,0$
示例 2:

输入: nums = $0$

输出: $0$
提示:

1 <= nums.length <= 104

-231 <= nums $i$ <= 231 - 1

进阶：你能尽量减少完成的操作次数吗？

解法1：直接复制

直接找一个新的数组，按顺序复制非零数字即可，空出来的位置为0

java 复制代码

public class Move_Zero {
    public static void moveZeroes(int[] nums) {
        int[] news = new int[nums.length];
        int j = 0;
        for (int i: nums){
            if (i != 0){
                news[j] = i;
                j++;
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(news));
    }
}

解法2：双指针交换

寻找到第一个为0的位置
在该位置之后寻找第一个不为0的数据
二者进行交换

bash 复制代码

{0,1,0,0,12};arr[0]为0,下一个不为0的是arr[1],交换
{1,0,0,0,12};arr[1]为0,下一个不为0的是arr[4],交换
{1,12,0,0,0};arr[2]为0,下一个不为0的是不存在，遍历到末尾，直接break


{0,3,4};arr[0]为0,下一个不为0的是arr[1],交换
{3,0,4};arr[1]为0,下一个不为0的是arr[2],交换
{3,4,0};break

java 复制代码

public class Move_Zero {
    public static void moveZeroes(int[] nums){
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] == 0) {//i的位置是第一个为0的位置
                int first_not_zero = i;
                //向后依次遍历首个不为0的元素
                for (first_not_zero = i; first_not_zero < nums.length; first_not_zero++) {
                    if (nums[first_not_zero] != 0) {
                    //寻找到后进行交换
                        int temp = nums[first_not_zero];
                        nums[first_not_zero] = 0;
                        nums[i] = temp;
                        break;
                    }
                }
                if (first_not_zero == nums.length) break;//之后判断都是0，直接break
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(nums));
    }
}

如果是这样的一个数组 $0,0,0,0,1,2,3,4$ ，这样交换的方法，每次遇到0都需要向后遍历，时间复杂度为O(n^2)

解法3：双指针交换

针对上面的解法，可以做一个改动，即第二个寻找非零位置的指针，不进行从头遍历
首先找到第一个零元素位置和其后面的第一个非零元素位置
交换后，非零元素寻找下一个非零元素，直至数组末尾

更为简洁的代码

初始位置全部设为0
当前位置 i 只要遍历到不是 0 的，就和 j 进行交换

bash 复制代码

java 复制代码

public void moveZeroes(int[] nums) {
    int j = 0; // 指向第一个0（或待交换位置）
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] != 0) {
            if (i != j) {
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = temp;
            }
            j++;
        }
    }
}

解法4：双指针覆盖补零

上面的解法好像每次遍历交换有些复杂，可以直接进行数字的覆盖，这样只需要遍历一遍数组
首部指针用来指向所有非零的元素，全遍历指针用来寻找非零的数字作为要覆盖的数据
全遍历指针遍历完成后，首部指针后面的元素全为0

java 复制代码

public class Move_Zero {
    public static void moveZeroes(int[] nums){
        int first = 0;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if(nums[i]!=0){
                nums[first++]=nums[i];
            }
        }
        for(int i=first;i<nums.length;i++){
            nums[i]=0;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(nums));
    }
}