leetcode_数组问题的双指针思路

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数组操作问题:双指针方法

  • 似乎要求扫描一遍的方法大多可以采用双指针解决, 尤其是删除数组中某类不合法的数据
  • 要明确一点,区间 [0, k) 存放的是合法的数据, k指针所指位置的数值没有任何意义,它是下一个合法数据要占据的位置(要么被下一个合法数据覆盖,要么和下一个合法数据交换位置)
  • i指针置于一个for循环中,用于从头到位扫描数组中的各个元素,根据具体条件找出合法的数据,占据k指针所指位置.

 

283.零移动

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。

示例:

输入: [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

说明:

  1. 必须在原数组上操作,不能拷贝额外的数组。
  2. 尽量减少操作次数。

方法1: 利用一个额外的辅助数组.时间复杂度O(n);  空间复杂度O(n)

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<nums.length; i++){
            if(nums[i]!=0){
                arr.add(nums[i]);
            }           
        }
        for(int j=0; j<arr.size(); j++){
            nums[j]=arr.get(j);
        }
        for (int k=arr.size(); k<nums.length; k++){
            nums[k]=0;
        }    
    }     
}

方法2:采用双指针法.时间复杂度为O(n);  空间复杂度为O(1)

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int k=0;
        for (int i=0; i<nums.length; i++){
            if(nums[i]!=0){
                nums[k]=nums[i];
                k++;
            }
        }

        for (int j=k; j<nums.length; j++){
            nums[j]=0;
        }
    }
}

方法3: 优化方法2.时间复杂度O(n);  空间复杂度O(1) 

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int k=0;
        for(int i=0; i<nums.length; i++){
            if (nums[i]!=0){
                if(i!=k){   //优化点,去除同一个位置上的数据替换
                    int temp=nums[i];
                    nums[i]=nums[k];
                    nums[k]=temp;
                }                
                k++;               
            }
        }      
    }     
}

 

27.移除元素

给定一个数组 nums 和一个值 val,你需要原地移除所有数值等于 val 的元素,返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

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

采用双指针法.时间复杂度为O(n);  空间复杂度为O(1)

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int k=0;
        for (int i=0; i<nums.length; i++){
            if(nums[i]!=val){
                if(i!=k){
                    nums[k]=nums[i];
                }
                k++;
            }
        }
        return k;
    }
}

 

26. 删除排序数组中的重复项 

给定一个排序数组,你需要在原地删除重复出现的元素,使得每个元素只出现一次,返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1:

给定数组 nums = [1,1,2], 

函数应该返回新的长度2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 。 

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 = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0,1,2,3,4。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        int k=1;
        for (int i=1; i<nums.length; i++){
            if (nums[i]!=nums[i-1]){
                if(k!=i){
                    nums[k]=nums[i];
                }
                
                k++;
            }
        }
        return k;
    }
}

 

80.删除排序数组中的重复项 II 

给定一个排序数组,你需要在原地删除重复出现的元素,使得每个元素最多出现两次,返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1:

给定 nums = [1,1,1,2,2,3],

函数应返回新长度 length =5, 并且原数组的前五个元素被修改为1, 1, 2, 2,3 。

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=[0,0,1,1,1,1,2,3,3],函数应返回新长度 length =7,并且原数组的前五个元素被修改为0,0,1,1,2,3,3 。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
     // 如果数据少于2,肯定合法
        if (nums.length<=2){
            return nums.length;
        }
        
        int k=1;
        int count=1;  //记录一个数字出现的次数
        for (int i=1; i<nums.length; i++){
            if (nums[i]==nums[i-1]){
                count++;
                if(count<3){
                    if(k!=1){
                        nums[k]=nums[i];
                    }
                    k++;
                }
            }else{
                count=1;
                nums[k]=nums[i];
                k++;               
            }
        }
        return k;
    }
}

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