Leetcode每日一题-移出元素

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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:

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。

解答

方法一:使用 array.splice()

var removeElement = function(nums, val) {
    for(let i=0;i<nums.length;i++){
        if(nums[i]==val){
            nums.splice(i,1)
            i--
        }
    }
    return nums.length
};

如果不加i--的话如果遇到测试用例有两个val连续出现,那么后面一个就被循环跳过了。比[1,3,3,5,7,3] val=3会输出[1,3,5,7],数组长度为4。

方法二:双指针

思路:

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

过程:

  • 当 nums[j] 与给定的值相等时,递增 j 以跳过该元素。
  • 只要 nums[j] 不等于val,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。
var removeElement = function(nums, val) {
    let i = 0;
    for (let 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)。

方法三: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=4。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。

过程:

当遇到 nums[i] = val 时,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。

注意:被交换的最后一个元素可能是想要移除的值。因此在下一次迭代中,仍然需要检查这个元素。

var removeElement = function(nums, val) {
    let i = 0;
    let 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)。

参考:leetcode官方题解