【数组】LeetCode 27.移除元素

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难度:简单

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 1:

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。

示例 2:

给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 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。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

思路

有的同学可能说了,多余的元素,删掉不就得了。

要知道数组的元素在内存地址中是连续的,不能单独删除数组中的某个元素,只能覆盖。

暴力解法

这个题目暴力的解法就是两层for循环,一个for循环遍历数组元素 ,第二个for循环更新数组。

删除过程如下:

27.移除元素-暴力解法

很明显暴力解法的时间复杂度是O(n^2),这道题目暴力解法在leetcode上是可以过的。

代码如下:

// 时间复杂度:O(n^2)
// 空间复杂度:O(1)
class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int size = nums.size();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (nums[i] == val) { // 发现需要移除的元素,就将数组集体向前移动一位
                for (int j = i + 1; j < size; j++) {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                i--; // 因为下标i以后的数值都向前移动了一位,所以i也向前移动一位
                size--; // 此时数组的大小-1
            }
        }
        return size;

    }
};
  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(1)

双指针法

双指针法(快慢指针法): 通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。

定义快慢指针

  • 快指针:寻找新数组的元素 ,新数组就是不含有目标元素的数组
  • 慢指针:指向更新 新数组下标的位置

很多同学这道题目做的很懵,就是不理解 快慢指针究竟都是什么含义,所以一定要明确含义,后面的思路就更容易理解了。

删除过程如下:

27.移除元素-双指针法

很多同学不了解

双指针法(快慢指针法)在数组和链表的操作中是非常常见的,很多考察数组、链表、字符串等操作的面试题,都使用双指针法。

后续都会一一介绍到,本题C语言代码如下:

// 时间复杂度:O(n)
// 空间复杂度:O(1)
int removeElement(int nums[], int numsSize, int val) {
    int slowIndex = 0;
    for (int fastIndex = 0; fastIndex < numsSize; fastIndex++) {
        if (val != nums[fastIndex]) {
            nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
        }
    }
    return slowIndex;
}

注意这些实现方法并没有改变元素的相对位置!

  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

完整示例

C语言版:

#include <stdio.h>

/*
【双指针法】时间复杂度:O(n)  空间复杂度:O(1)
*/
int removeElement2(int nums[], int numsSize, int val) {
    int slowIndex = 0;
    for (int fastIndex = 0; fastIndex < numsSize; fastIndex++) {
        if (val != nums[fastIndex]) {
            nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
        }
    }
    return slowIndex;
}


// 打印数组
void printNums(int nums[], int numsSize) {
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        printf("%d->", nums[i]);
    }
}

int main() {
    int nums[] = {1, 3, 5, 0, 2, 4, 2};
    // 移除值为2的元素,结果为1,3,5,0,4,实际物理空间大小还是7个元素的大小
    int size = removeElement2(nums, 7, 2);
    // 打印剩余元素,移除之后还剩5个元素
    printNums(nums, size);

    return 0;
}