27. 移除元素
题目
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。
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，不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);
// 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
- 示例 1：
输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2]
解释：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。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。
- 示例 2：
输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出：5, nums = [0,1,3,0,4]
解释：函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
- 示例 3：
输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
输出：[1]
解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。
合并结果是 [1] 。
注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。
思路分析
- 不要使用额外的数组空间 说明需要使用双指针
- 可以想到要么就是快慢指针, 要么就是首尾指针
- 本文针对首尾指针进行分析
- 思路很容易想到, 将前面的值为val的元素与后面不等于val的元素交换, 直到 指针相遇
伪代码
-
设: l = 头指针, r = 尾指针
-
while(i <= r)
- 从头开始找到第一个等于val的元素
- 从尾开始找到第一个不等于val的元素
- 交换, 头指针++, 尾指针--
-
一直循环直到头指针和尾指针相遇
-
头指针的当前位置就是所要数组的长度
边界条件
- 当l< r时 表示已经完成遍历, 即可结束
难点
本题的难点在于即将相遇时的边界处理
- 难点1: 如果l 和r 相遇, l == r,并且当前的元素与val相同, 则说明此时数组已经满足题目要求, 但是咱们的循环条件是 i<=r, 要想退出循环, 我们需要继续操作使l > r 来结束程序, 此时需要r--
为什么不能i++呢, 因为此时的i已经是目标结果
如当前符合要求的元素有3个, 此时i = 3, 我们应该返回3, i值正确, 无需调整
- 难点2: 如果l和r 相遇, l == r, 并且当前元素与val 不相同, 则说明此时数组已经满足题目要求, 但是为了结束程序并且保持返回的i正确, 我们还需要将 l++
如当前符合要求的元素有3个, 此时l指向的是最后一个符合要求的元素, 即l = 2, 我们的l表示的含义是要替换的元素, 所以在这种情况下, 我们仍然需要将l++
代码
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int l = 0;
int len = nums.length;
int r = len - 1;
while (l<= r) {
// 此时当l == r && nums[l] != val时, 此时数组已经符合要求, 但是l计数不对
// 对应用例: nums:[1], val = 1
while(l <= r && nums[l] != val) {
l++;
}
// 此时当l == r && nums[l] == val时, 此时数组已经符合要求
// 对应用例: nums:[1], val = 0
while (l <= r && nums[r] == val) {
r--;
}
// 替换成l<= r也可以, 区别就在于l == r时 多了一次无效的赋值
if (l < r) {
nums[l++] = nums[r--];
}
}
return l;
}
}
