（图文无关）
这是一篇面向编程初学者的文章。看到 挑战自己|LeetCode 刷题开胃菜 - 知乎专栏，我觉得有必要讲一下这几道LeetCode的正确做法。
简单来说，原题中共同的要求是给定一个数组（Python列表），在不构建新的数组的情况下，移除数组中某些符合条件的元素。比如说，数组[1,2,3,1,3,4]，移除所有的1之后，就变成了[2,3,3,4]。可以注意到，列表在移除某些元素之后，长度会变短，元素的下标会做相应的调整。如果是世界最好的语言PHP，它的数组其实是数字做key的hashmap，那么只要删掉相应的key，然后用array_merge重整一下就行了（当然，这种做法完全不符合题意的in place）；但对Python来说，它的list是真正的顺序表，需要仔细考虑删除的过程。我知道大家都喜欢[x for x in array if ...]，但是题意是要用原始列表，那么就应该按题目要求。
为了简单，我们首先将问题简化一下：我们有一个列表，其中某些元素是None，现在我们要操作这个列表使其中仅有非None的元素留下来。显然，其他问题可以通过先将要删除的元素设置为None（就像javascript里面的delete a[index]那样，在数组里留个洞），然后调用这个过程来实现。
当然，最直接的方法，我们可以选择循环调用remove(None)，直到抛出异常。不过这种做法相对于其他语言来说太过于作弊了，而且性能上也不是最好的（后面会分析），暂时不提。
一种常见的错误做法是这样的：
a = [1, 1, None, None, 3, 3, 4, 4]
for i in range(0, len(a)):
if i >= len(a):
break
if a[i] is None:
del a[i]运行会发现得到的结果是不正确的，有一个None没有删掉。为什么呢？程序中遇到i = 2的时候，调用del a[2]，会将后面的元素前移一位，于是之间下标为3的元素会变成下标为2的元素，而下一次处理的是i = 3，于是就漏掉了一个元素。
由于删除一个元素的时候，这个元素后面的元素下标都会改变，一种简单的想法就是反过来从后向前删除：
a = [1, 1, None, None, 3, 3, 4, 4]
for i in range(len(a) - 1, -1, -1):
if a[i] is None:
del a[i]这种做法是正确的。但是，如果数组很大，这种做法会比较慢。原因在于，删除一个元素的时候，会重新复制这之后所有的元素，这个过程需要的时间跟数组长度成正比，这样最坏情况下，这个程序就需要O(n^2)的时间来完成这个过程（想象一个1和None间隔的数组）。O(f(n))这个符号表示渐进复杂度，当问题规模用n来表示（对这个问题来说，就是数组长度为n）时，需要消耗的时间的增长速度的上界不超过f(n)的某个较大的倍数。
我们希望对于长度为n的数组，只使用O(n)的操作来完成这个过程。实际上，相应的代码是很简单的：
j = 0
for i in range(0, len(a)):
if a[i] is not None:
a[j] = a[i]
j += 1
del a[j:]解释下原理，我们考虑去掉None元素的这个过程，它的原理在于将非None的元素从原来的位置上，调整到更靠前的位置上。在这个过程中，元素的下标一定不会增加，而是会不变或者减少。因此我们读取的下一个元素一定还没有被修改过，那么我们用i来表示准备移动的元素的下标，用j来表示下一个要放入的下标位置，就写出了上面的代码。
再来考虑最初的问题，我们要移除数组中某些符合条件的数，当然没有必要真的将它设置为None，只需要在读取的过程中，一边读取一边判断就好了：
def filter_in_place(array, filter_):
j = 0
for i in range(0, len(array)):
if filter_(array[i]):
array[j] = array[i]
j += 1
del array[j:]
return len(array)删除某个值的元素就可以写成：
def remove_in_place(array, num):
filter_in_place(array, lambda x: x == num)删除重复元素稍微复杂些，要点在于列表已经排好了序这件事。可以构造一个闭包来完成这件事：
last_num = None
def filter_duplicate(x):
nonlocal last_num
if x == last_num:
return False
else:
last_num = x
return True
def remove_duplicate_in_place(array):
return filter_in_place(array, filter_duplicate)如果Python2的话可以用一个可变对象来代替nonlocal：
last_num = [None]
def filter_duplicate(x):
if x == last_num[0]:
return False
else:
last_num[0] = x
return True
def remove_duplicate_in_place(array):
return filter_in_place(array, filter_duplicate)用一个类也是一样的：
class DuplicatedFilter(object):
def __init__(self):
self.last_num = None
def __call__(self, x):
if x == self.last_num:
return False
else:
self.last_num = x
return True
def remove_duplicate_in_place(array):
return filter_in_place(array, DuplicatedFilter())那最后，要保留两个，也很简单了：
class DuplicatedFilter(object):
def __init__(self):
self.last_num = None
self.count = 0
def __call__(self, x):
if x == self.last_num:
if self.count >= 1:
return False
else:
self.count += 1
return True
else:
self.last_num = x
self.count = 0
return True
def remove_duplicate_in_place(array):
return filter_in_place(array, DuplicatedFilter())请自行写出闭包的版本作为课后练习。
