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。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。
假设 nums 中不等于 val 的元素数量为 k,要通过此题,您需要执行以下操作:
- 更改
nums数组,使nums的前k个元素包含不等于val的元素。nums的其余元素和nums的大小并不重要。 - 返回
k。
用户评测:
评测机将使用以下代码测试您的解决方案:
int[] nums = [...]; // 输入数组
int val = ...; // 要移除的值
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的预期答案。
// 它以不等于 val 的值排序。
int k = removeElement(nums, val); // 调用你的实现
assert k == expectedNums.length;
sort(nums, 0, k); // 排序 nums 的前 k 个元素
for (int i = 0; i < k; i++) {
assert nums[i] == expectedNums[i];
}
如果所有的断言都通过,你的解决方案将会 通过。
示例 1:
输入: nums = [3,2,2,3], val = 3
输出: 2, nums = [2,2,_,_]
解释: 你的函数应该返回 k = 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要(因此它们并不计入评测)。
示例 2:
输入: nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出: 5, nums = [0,1,4,0,3,_,_,_]
解释: 你的函数应该返回 k = 5,并且 nums 中的前五个元素为 0,0,1,3,4。
注意这五个元素可以任意顺序返回。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要(因此它们并不计入评测)。
提示:
0 <= nums.length <= 1000 <= nums[i] <= 500 <= val <= 100
方法一:双指针
思路及算法
由于题目要求删除数组中等于 val 的元素,因此输出数组的长度一定小于等于输入数组的长度,我们可以把输出的数组直接写在输入数组上。可以使用双指针:右指针 right 指向当前将要处理的元素,左指针 left 指向下一个将要复制的位置。
如果右指针指向的元素不等于 val,它一定是输出数组的一个元素,我们就将右指针指向的元素复制到左指针位置,然后将左右指针同时右移;
如果右指针指向的元素等于 val,它不能在输出数组里,此时左指针不动,右指针右移一位。
整个过程保持不变的性质是:区间 [0,left) 中的元素都不等于 val。当左右指针遍历完输入数组以后,left 的值就是输出数组的长度。
这样的算法在最坏情况下(输入数组中没有元素等于 val),左右指针各遍历了数组一次。
class Solution {
fun removeElement(nums: IntArray, `val`: Int): Int {
var slowIndex = 0
for ((index, i) in nums.withIndex()) {
if (i != `val`) {
nums[slowIndex] = i
slowIndex++
}
}
return slowIndex
}
}
方法二:双指针优化
思路
如果要移除的元素恰好在数组的开头,例如序列 [1,2,3,4,5],当 val 为 1 时,我们需要把每一个元素都左移一位。注意到题目中说:「元素的顺序可以改变」。实际上我们可以直接将最后一个元素 5 移动到序列开头,取代元素 1,得到序列 [5,2,3,4],同样满足题目要求。这个优化在序列中 val 元素的数量较少时非常有效。
实现方面,我们依然使用双指针,两个指针初始时分别位于数组的首尾,向中间移动遍历该序列。
算法
如果左指针 left 指向的元素等于 val,此时将右指针 right 指向的元素复制到左指针 left 的位置,然后右指针 right 左移一位。如果复制过来的元素恰好也等于 val,可以继续把右指针 right 指向的元素的值复制过来(左指针 left 指向的等于 val 的元素的位置继续被覆盖),直到左指针指向的元素的值不等于 val 为止。
当左指针 left 和右指针 right 重合的时候,左右指针遍历完数组中所有的元素。
这样的方法两个指针在最坏的情况下合起来只遍历了数组一次。与方法一不同的是,方法二避免了需要保留的元素的重复复制操作。
fun removeElement3(nums: IntArray, `val`: Int): Int {
var left = 0
var right = nums.size
while (left < right) {
if (nums[left] == `val`) {
nums[left] = nums[right - 1]
right--
} else {
left++
}
}
return left
}
方法三:空间换时间
class Solution {
fun removeElement(nums: IntArray, `val`: Int): Int {
var k = 0
val newNums = arrayListOf<Int>()
for ((index, i) in nums.withIndex()) {
if (i != `val`) {
k++
newNums.add(nums[index])
}
}
for (i in 0..<k) {
nums[i] = newNums[i]
}
return k
}
}