【Leetcode刷题】移除元素

题目描述

Leetcode链接:移除元素

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:

输入:nums = [3,2,2,3], val = 3
输出:2, nums = [2,2]
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。
例如,函数返回的新长度为 2 ,而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0],也会被视作正确答案。

示例2:

输入:nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出:5, nums = [0,1,4,0,3]
解释: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。

方法一(暴力解法)

时间复杂度O(N2)
空间复杂度O(1)
两层循环,第一层遍历数组,第二层更新数组。

遍历数组,遇到等于val的数时,将数组后面的数往前移动,进行覆盖

注意:因为数组在内存中是连续存储的,不能直接删除数组中的某个元素,只能覆盖

动图演示:
请添加图片描述

class Solution {
    
    
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
    
    
        int size = nums.size();

        for(int i = 0; i < size; ++i)
        {
    
    
            if(nums[i] == val)// 发现需要移除的元素,就将数组集体向前移动一位
            {
    
    
                for(int j = i; j < size-1; ++j)
                {
    
    
                    nums[j] = nums[j+1]; 
                }
                size--;// 此时数组的大小-1
                i--;
                //因为下标i以后的数都向前移动了一位,所以i也向前移动一位,
                //避免当两个val值连在一起,而导致漏删
            }
        }
        return size;
    }
};

方法二(双指针法)

时间复杂度O(N)
空间复杂度O(1)

双指针法也就是定义快慢指针。要如何操作呢?

快指针,取寻找不是val的值,将值赋值给慢指针指向的位置

我们看个动图更加直观:

动图如下:
请添加图片描述

第一种写法

class Solution {
    
    
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
    
    
        int fast = 0;
        int slow = 0;
        for(int fast = 0; fast < nums.size(); ++fast)
        {
    
    
            if(nums[fast] != val)
            {
    
    
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
        }
        return slow;
    
    }
};

第二种写法:

我们可以看到上面两种实现方法都没有改变元素的相对位置,但题目和我们说了,元素的位置是可以改变的

我们的第一种双向指针写法是同向的指针,既然可以改变元素的顺序,那我们可以定义一个双向指针。

时间复杂度同样是O(N)
空间复杂度同样是O(1)

双向指针是如何操作的呢?

既然是相向指针,那我们可以将数组的首元素下标当作left指针,数组最后一个元素下标当作right指针

左指针找等于val的元素,右指针找不是val的元素,将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素

如图:

请添加图片描述

class Solution {
    
    
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
    
    
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;

        while(left <= right)
        {
    
    
            //left找等于val的元素
            while(left <= right && nums[left] != val)
            {
    
    
                ++left;
            }
            //right找不等的
            while(left <= right && nums[right] == val)
            {
    
    
                --right;
            }

            if(left < right)
            {
    
    
                // 将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素
                nums[left] = nums[right];
                ++left;
                --right;
            }

        }
         // left一定是指向了最终数组末尾的下一个元素
        return left;
    }
};

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