Leetcode第27题—— 移除元素

题目描述:

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。

示例 1:

给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,

函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2:

给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2,

函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

注意这五个元素可为任意顺序。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

来源：力扣（LeetCode）
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刚开始自己想复杂了，利用双指针，交换两个数的位置，搞了半天，最后运行报错。

解决方案

方法一：双指针
思路

既然问题要求我们就地删除给定值的所有元素，我们就必须用 O(1) 的额外空间来处理它。如何解决？我们可以保留两个指针 i和 j，其中 i是慢指针，j是快指针。

算法

当 nums[j] 与给定的值相等时，递增 jj 以跳过该元素。只要 nums[j] 不等于 val，我们就复制nums[j] 到 nums[i]并同时递增两个索引。重复这一过程，直到 j 到达数组的末尾，该数组的新长度为 i。

该解法与删除排序数组中的重复项的解法十分相似。

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];
            i++;
        }
    }
    return i;
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，
假设数组总共有 n个元素，i和 j至少遍历 2n 步。

空间复杂度：O(1)。

方法二：双指针 —— 当要删除的元素很少时
思路

现在考虑数组包含很少的要删除的元素的情况。例如，num=[1，2，3，5，4]，Val=4n。之前的算法会对前四个元素做不必要的复制操作。另一个例子是 num=[4，1，2，3，5]，Val=4。似乎没有必要将 [1，2，3，5] 这几个元素左移一步，因为问题描述中提到元素的顺序可以更改。

算法

当我们遇到 nums[i] = val 时，我们可以将当前元素与最后一个元素进行交换，并释放最后一个元素。这实际上使数组的大小减少了 1。

请注意，被交换的最后一个元素可能是您想要移除的值。但是不要担心，在下一次迭代中，我们仍然会检查这个元素。

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];
            // reduce array size by one
            n--;
        } else {
            i++;
        }
    }
    return n;
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，i和 n 最多遍历 n 步。在这个方法中，赋值操作的次数等于要删除的元素的数量。因此，如果要移除的元素很少，效率会更高。

空间复杂度：O(1)。

作者：LeetCode
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-element/solution/yi-chu-yuan-su-by-leetcode/
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