leetcode283题（移动零），JS"快慢指针"解法

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JS 中是没有指针（pointer）的概念的，只有引用（reference），一个简单的判断依据就是：C语言中指针是可以有 ++ 操作的，但 JS 办不到。JS 引用与指针类似的地方在于他可以对同一个地址的值进行操作，我们可以简单地认为 JS 变量储存了一个对象的地址。本文以双指针（快慢指针）概念分析解题思路，JS代码为题解

leetcode283题（移动零）

题目描述

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:

必须在原数组上操作，不能拷贝额外的数组。尽量减少操作次数。

思路及代码实现

方案1

• 在不考虑说明的要求下，可以借用新数组的方法。先遍历原数组，判断元素如果不为0，则依次把值赋值到新的数组中，一次遍历后，把新数组剩余长度元素都赋值为0
• 此时时间复杂度和空间复杂度都为O(n)

      let moveZeroes = (nums) => {
          let newArr = []
          for(let i = 0;i < nums.length; i++) {
              if (nums[i] !== 0) {
                  newArr.push(nums[i])
              }
          }
          let length = newArr.length - 1
          for(let i = length; index < nums.length - length; i++) {
              newArr[i] = 0
          }
          return newArr
      }
  

方案2

• 在符合说明的要求下，使用双指针（快慢指针）解法：快针不断向右移动，每次快指针指向非零数，则将快慢指针对应的数交换，同时慢指针右移。最后慢针左边均为非零数，快针左边直到慢指针处均为零。因此每次交换，都是将慢指针的零与快指针的非零数交换，且非零数的相对顺序并未改变。

• 此时时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)

      // 每一次遍历会执行 fast++,而慢指针只有在元素不为0时才执行 slow++，因此形成快慢指针
      var moveZeroes = function(nums) {
          let slow = 0 // 定义慢指针
          for(let fast = 0;fast < nums.length; fast++) {
              if(nums[fast] !== 0) {
                  if (fast !== slow) { // 快慢指针如果在同一位置，没有必要操作交换（减少操作次数）
                      let temp = nums[slow]
                      nums[slow] = nums[fast]
                      nums[fast] = temp
                  }
                  slow++
              }
          }
      }
  

  

方案3

• 方案2在交换的过程中，slow或者fast所在元素都被访问2次；如果从尽量减少访问的次数角度看，可以换成直接赋值的思路代替原来交换的方式。最后将slow到fast之间的元素赋值为0

• 此时时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)

      
          var moveZeroes = function(nums) {
              let slow = 0
              for(let fast = 0;fast < nums.length; fast++) {
                  if(nums[fast] !== 0) {
                      if (fast !== slow) {
                          nums[slow] = nums[fast]
                      }
                      slow++
                  }
              }
              // 将 slow 到 fast 之间的元素赋值为0
              for(let i = slow; slow < nums.length; slow++) {
                  nums[slow] = 0
              }
          }
  

  

总结

• 方案2、3差异不大，只是从不同角度考虑解决思路
• 在解决基于数组的算法中，通常一个指针用于数组遍历，另一个指针用于记录信息。这种双指针（快慢指针）的思路在某些场景下可以降低空间复杂度，提高性能