2. 要素を削除する - 簡単

2. 要素を削除する - 簡単

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。

例証します:

戻り値が整数であるのに、出力される答えは配列であるのはなぜですか?

入力配列は「参照」によって渡されることに注意してください。これは、関数内の入力配列への変更が呼び出し元に表示されることを意味します。

内部動作は次のように想像できます。

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    
    
    print(nums[i]);
}

例1

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2]
解释：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。

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。

解決策 1

方法 1: ダブル ポインターの
アイデアとアルゴリズム

質問では配列内の val に等しい要素を削除する必要があるため、出力配列の長さは入力配列の長さ以下でなければなりません。出力配列を入力配列に直接書くことができます。ダブル ポインタを使用できます。右ポインタは処理対象の現在の要素を指し、左ポインタは値を割り当てる次の位置を指します。

• 右ポインタが指す要素が val と等しくない場合、それは出力配列の要素である必要があります。右ポインタが指す要素を左ポインタの位置にコピーし、左ポインタと右ポインタを右に移動します。同時に;

• 右ポインタが指す要素が val に等しい場合、その要素は出力配列に含めることはできません。このとき、左ポインタは移動せず、右ポインタは 1 つ右に移動します。

プロセス全体を通じて変更されないプロパティは、区間 [0,left)[0,left) 内のどの要素も val に等しくないことです。左ポインタと右ポインタが入力配列を走査した後、左の値が出力配列の長さになります。

このようなアルゴリズムの最悪の場合 (入力配列内に val に等しい要素がない)、左右のポインターはそれぞれ配列を 1 回横断します。

コード：

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

解決策 2

方法 2: ダブル ポインター最適化の
アイデア

シーケンス [1,2,3,4,5] など、削除する要素がたまたま配列の先頭にある場合、val が 1 のとき、各要素を 1 ビット左にシフトする必要があります。タイトルに「要素の順序は変更できます」と表示されていることに注目してください。実際、最後の要素 5 をシーケンスの先頭に直接移動し、要素 1 を置き換えて、シーケンス [5, 2, 3, 4] を取得できます。これも質問の要件を満たしています。この最適化は、シーケンス内の val 要素の数が少ない場合にうまく機能します。

実装に関しては、引き続きダブル ポインタを使用します。2 つのポインタは、最初は配列の先頭と末尾に配置され、シーケンスを横断するために中央に向かって移動します。

アルゴリズム

左ポインタ left が指す要素が val と等しい場合、右ポインタ right が指す要素を左ポインタ left の位置にコピーし、右ポインタ right を 1 つ左にシフトします。割り当てられた要素がたまたま val と等しい場合は、値が完全に一致するまで、右ポインタが指す要素の値を割り当て続けることができます (左ポインタが指す val に等しい要素の位置は上書きされ続けます)。左ポインタが指す要素は、val までと等しくありません。

左ポインタ left と右ポインタが一致すると、左ポインタと右ポインタは配列内のすべての要素を走査したことになります。

このようにして、組み合わせた 2 つのポインターは最悪の場合に 1 回だけ配列を走査します。方法 1 とは異なり、方法 2 では、保持する必要がある要素の繰り返しの代入操作が回避されます。

コード

class Solution {
    
    
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
    
    
        int left = 0;
        int right = nums.length;
        while (left < right) {
    
    
            if (nums[left] == val) {
    
    
                nums[left] = nums[right - 1];
                right--;
            } else {
    
    
                left++;
            }
        }
        return left;
    }
}