数组-快慢指针

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1、题目1-删除有序数组中的重复项

给你一个有序数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。 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。

说明: 为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?
请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
你可以想象内部操作如下:
// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);
// 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]);
}

  示例 1:

输入:nums = [1,1,2]
输出:2, nums = [1,2]
解释: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 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
解释: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 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示:
0 <= nums.length <= 3 * 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按升序排列

自己的代码示例:

public class RemoveDuplicates {
    public static int removeDuplicates(int[] nums) {
        if (nums.length <= 1) {
            return nums.length;
        }
        int slow = 0;
        int fast = 1;
        for (; fast < nums.length; ) {
            // 快指针往前走,慢指针不动
            if (nums[fast] == nums[slow]) {
                while (fast < nums.length && nums[fast] == nums[slow]) {
                    fast++;
                }
            } else {
                // 快指针的值与慢指针的不一样时,将快的赋值给慢的
                slow++;
                nums[slow] = nums[fast];
                fast++;
            }
        }
        return slow + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{1,1,2};
        int index = RemoveDuplicates.removeDuplicates(nums);
        System.out.println("index: " + index);
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            System.out.println(nums[i]);
        }
    }
}

2、题目2-移动零

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。

自己的代码示例:

public class MoveZeroes {
    public static void moveZeroes(int[] nums) {
        int slow = 0;
        int fast = 0;

        while (fast < nums.length){
            if (nums[fast] != 0) {
                int temp = nums[slow];
                nums[slow] = nums[fast];
                nums[fast] = temp;
                slow++;
            }
            fast++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = new int[]{1,0};
        MoveZeroes.moveZeroes(arrays);
        for (int i = 0; i< arrays.length; i++) {
            System.out.println(arrays[i]);
        }
    }
}

3、题目3-比较含退格的字符串

给定 s 和 t 两个字符串,当它们分别被输入到空白的文本编辑器后,请你判断二者是否相等。# 代表退格字符。 如果相等,返回 true ;否则,返回 false 。

注意:如果对空文本输入退格字符,文本继续为空。

示例 1:

输入:s = "ab#c", t = "ad#c"
输出:true
解释:S 和 T 都会变成 “ac”。

示例 2:

输入:s = "ab##", t = "c#d#"
输出:true
解释:s 和 t 都会变成 “”。

示例 3:

输入:s = "a##c", t = "#a#c"
输出:true
解释:s 和 t 都会变成 “c”。

示例 4:

输入:s = "a#c", t = "b"
输出:false
解释:s 会变成 “c”,但 t 仍然是 “b”。

提示:
1 <= s.length, t.length <= 200
s 和 t 只含有小写字母以及字符 '#'  

进阶:
你可以用 O(N) 的时间复杂度和 O(1) 的空间复杂度解决该问题吗?

自己的代码示例:

public class BackspaceCompare {
    public static boolean backspaceCompare(String s, String t) {
        int i = s.length() - 1;
        int j = t.length() - 1;
        int skipS = 0;
        int skipT = 0;
        while (i >= 0 || j >= 0) {
            while (i >= 0) {
                if (s.charAt(i) == '#') {
                    // 遇到#往前走
                    skipS++;
                    i--;
                } else if (s.charAt(i) != '#' && skipS > 0) {
                    // 遇到非#就开始抵消前面遇到的#的个数
                    skipS--;
                    i--;
                } else {
                    break;
                }
            }
            while (j >= 0) {
                if (t.charAt(j) == '#') {
                    skipT++;
                    j--;
                } else if (t.charAt(j) != '#' && skipT > 0) {
                    // 往前抵消一个元素
                    skipT--;
                    j--;
                } else {
                    break;
                }
            }

            // 开始比较此刻s[i] 与t[j] 的值是否相等
            if (i >= 0 && j >= 0) {
                if (s.charAt(i) != t.charAt(j)) {
                    return false;
                }
            } else {
                if (i >= 0 || j >= 0) {
                    return false;
                }
            }
            // 比较结束后往前走继续下一轮
            i--;
            j--;
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(BackspaceCompare.backspaceCompare("a#c", "b"));
    }

4、题目4-有序数组的平方

给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。

示例 1:

输入:nums = [-4,-1,0,3,10]
输出:[0,1,9,16,100]
解释:平方后,数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后,数组变为 [0,1,9,16,100]

示例 2:

输入:nums = [-7,-3,2,3,11]
输出:[4,9,9,49,121]

提示:

1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按 非递减顺序 排序  

进阶: 请你设计时间复杂度为 O(n) 的算法解决本问题

思路1、找到中间的第一个>-1的元素,由两个指针一个往右走,一个往左走进行比较并赋值给新数组

自己的代码示例:

public class SortedSquares {
    public static int[] sortedSquares(int[] nums) {
        int left = 0;
        int right = 0;
        int middle = 0;

        while (middle < nums.length && nums[middle] < 0) {
            middle++;
        }
        left = middle -1;
        right = middle;
        int[] newNums = new int[nums.length];
        int i = 0;
        while (right < nums.length || left >= 0) {
            if (right == nums.length) {
                // 右边的到头了
                newNums[i++] = nums[left] * nums[left];
                left--;
            } else if (left < 0) {
                // 左边的到头了
                newNums[i++] = nums[right] * nums[right];
                right++;
            } else if (nums[left] * nums[left] < nums[right] * nums[right]) {
                // 左边小于右边
                newNums[i++] = nums[left] * nums[left];
                left--;
            } else if (nums[left] * nums[left] >= nums[right] * nums[right]) {
                // 右边小于左边
                newNums[i++] = nums[right] * nums[right];
                right++;
            }
        }

        return newNums;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = new int[]{-7,-3,2,3,11};
        int[] newArrays = SortedSquares.sortedSquares(arrays);
        // 输出数组
        for (int i = 0; i < newArrays.length; i++) {
            System.out.println(newArrays[i]);
        }
    }
}

思路2、从两边往中间走,一个指针指向最右边,一个指针指向最左边,对比指针指向的值并赋值给新数组,然后往中间走

private static int[] method2(int[] nums) {
    int left = 0;
    int right = nums.length - 1;
    int newNum[]= new int[nums.length];
    int i = nums.length - 1;
    while (left < right) {
        if (nums[left] * nums[left] < nums[right] * nums[right]) {
            // 左边的小于右边的
            newNum[i--] = nums[right] * nums[right];
            right--;
        } else if (nums[left] * nums[left] >= nums[right] * nums[right]) {
            // 左边的大于右边的
            newNum[i--] = nums[left] * nums[left];
            left++;
        }
    }
    newNum[i] = nums[left] * nums[left];
    return newNum;
}