【C/C++】1089. 复写零持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第27天，点击查看活

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题目链接：1089. 复写零

题目描述

给你一个长度固定的整数数组 arr，请你将该数组中出现的每个零都复写一遍，并将其余的元素向右平移。

注意：请不要在超过该数组长度的位置写入元素。

要求：请对输入的数组就地进行上述修改，不要从函数返回任何东西。

提示:

$1 \leqslant arr.length \leqslant 10000$
$0 \leqslant arr[i] \leqslant 9$

示例 1：

输入： [1,0,2,3,0,4,5,0]
输出： null
解释： 调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,0,0,2,3,0,0,4]

示例 2：

输入： [1,2,3]
输出： null
解释： 调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,2,3]

整理题意

题目给定一个整数数组 arr，将数组中为 0 的整数复写一遍在其后面，需要注意的是后面的所有元素需要往后移动一个位置，也就是在 0 和其后面一个元素中间插入一个 0，题目限制条件为 就地修改。

需要注意的是，需要保持数组长度不变，也就是数组后面溢出的元素需要删除。

解题思路分析

首先观察题目数据范围，数组长度在 $10^4$ 以内，暴力双层循环解决的时间复杂度为 $O(n^2)$ 会超时 TLE。

又因为题目有限制条件 “就地修改”，也就是不能使用额外的空间进行存储，如果没有限制条件的情况下，我们可以开辟另一个数组或者栈进行存储，然后进行模拟即可。

我们考虑数组未被删除部分中每有一个 0 时，数组末尾就会有一个元素被删除，我们可以遍历一遍数组，统计末尾需要删除的元素个数，以及复写 0 后的数组末尾位置在哪。

核心思路：在于找到复写 0 后的数组中最后一个元素在原数组的什么位置，然后对数组从后往前依次模拟放置元素即可。

具体实现

i 指针从前往后遍历，每当遇到一个 0 时就让 j 指针从后往前移动一个位置，表示删除元素个数。
利用 k 指针来记录从后往前模拟放置元素的开始位置，初始化为 n - 1，如果修改后的数组最后一位为 0 时，并且当前不为复写的那一个 0，是原数组中的 0，那么在从后往前模拟放置的时候，仅需放置一个 0 不用复写这个 0，所以特殊处理这种情况。
从后往前模拟放置元素，遇到 0 复写即可。

在实现过程中特别需要注意的是边界情况，也就是复写 0 后的数组中最后一个元素为单个 0 的情况。

复杂度分析

时间复杂度： $O(n)$ ，其中 n 为数组 arr 的长度。需要遍历两遍数组。
空间复杂度： $O(1)$ ，仅使用常量空间。

代码实现

class Solution {
public:
    void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
        int n = arr.size();
        //i表示留下来的整数，j表示即将删除的整数，k记录最后一位是否为0
        int i = 0, j = n - 1, k = n - 1;
        while(i <= j){
            if(arr[i] == 0){
                //特判最后一个为0时的情况
                if(i == j){
                    //已判无需删除
                    arr[n - 1] = 0;
                    //k记录最后一位为0时的开始模拟位置
                    k = n - 2;
                    j--;
                    break;
                }
                j--;
            }
            i++;
        }
        //此时j的位置为数组复写0后能够保留的最后一位整数位置
        while(j >= 0){
            //遇到0复写即可
            if(arr[j] == 0){
                arr[k] = 0;
                k--;
            }
            arr[k] = arr[j];
            k--;
            j--;
        }
    }
};

总结

该题如果在比赛中则需要首先考虑编码速度以及是否能够通过，无需考虑空间复杂度等问题限制，可直接利用额外数组进行解题。
如果在面试中则需要考虑时间和空间的复杂度问题，则需要仔细考虑优化问题，所以双指针为该题的正确解法。
该题中需要注意的是边界问题，需要考虑复写后最后一个 0 是原数组中的 0 还是复写的 0，采取特殊处理。
测试结果：

微信截图_20220617151014.png

结束语

热爱是生活强有力的助推器，它会赋予你能量，促使你不断探寻生命的更多可能性。心有所爱，眼中自有光芒。去找到你所热爱的事，并为之全力以赴，活成自己喜欢的样子。