Ltd的算法大抄·数组I

leetcode:26.27.283

Posted by Ltd on Thursday, March 2, 2023

这是算法记录的第一天,主要包含快慢指针技巧

对应leetcode题目为2627283

数组之双指针

算法之旅从数组开始,今天从三道题目基本掌握了快慢指针的技巧

27.移除元素

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:

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 = [0,1,4,0,3]
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。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

暴力解法

思路:一层for循环遍历数组,找到目标值就用另一层for循环更新数组(剩下都往前移动一位)

正如名字,时间复杂度是O(n^2)

func removeElement(nums []int, val int) int {
	length := len(nums)
	for i := 0; i < length; i++ {
		if nums[i] == val {
			for j := i + 1; j < length; j++ {
				nums[j-1] = nums[j] //避免数组越界,先+1再-1确保还是i
			}
			i--      //向前移动一位,确保比较的是移除元素前的i+1(相当于i和数组同步左移一位)
			length-- //移除一个元素,数组长度减一
		}
	}
	return length
}

快慢指针

思路:若fast遇到val就跳过,否则就把fast赋值给slow,并让slow前进一步

  • 快指针:遇到val跳过,不断寻找新数组的非val元素
  • 慢指针:指向新数组的下标

这样保证了nums[0, slow-1]里面没有目标val值,当fast遍历完后也就得到最后结果nums[0,slow-1](返回的是数组长度slow)

func removeElementWithPoints(nums []int, val int) int {
	slow := 0
	for fast := 0; fast < len(nums); fast++ {
		if nums[fast] != val {
			nums[slow] = nums[fast] //需要保证nums中不包含val,所以需要覆盖当前的值
			slow++
		}
	}
	return slow //直接返回的就是剩下的数组,当前slow指向的不在里面
}

26.删除有序数组重复元素

给你一个升序排列的数组 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。元素的相对顺序应该保持一致

将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k

不要使用额外的空间,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。

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。

快慢指针

和27非常相似,慢指针slow在后面,快指针fast走在前面寻找不重复元素,当找到一个不重复的元素就赋值给slow并让slow前进一步。

这样保证了nums[0, slow]里面都是不重复的元素,当fast指针遍历完整个数组nums后,nums[0, slow]就是整个数组去重之后的结果。

func removeDuplicates(nums []int) int {
	slow := 0
	for fast := 0; fast < len(nums); fast++ {
		//无视重复的
		if nums[fast] != nums[slow] {
			//slow指向的是结果数组,有新加的就向后移动
			slow++
			nums[slow] = nums[fast]
		}
	}
	return slow + 1
}

这里和27的移除元素有一个细节不同,这里是先slow++再给nums[slow]赋值,确保当前重复的元素(slow)会保留下来,去除的是重复元素(一个是删除,一个是去重)

283.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。

请注意 ,必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 1:

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

示例 2:

输入: nums = [0]
输出: [0]

快慢指针

这个就和移除元素完全一样了,只需要最后的再赋0值就行了

func moveZeroes(nums []int) {
	slow := 0
	for fast := 0; fast < len(nums); fast++ {
		if nums[fast] != 0 {
			nums[slow] = nums[fast]
			slow++
		}
	}
	for i := slow; i < len(nums); i++ {
		nums[i] = 0
	}
}

总结

关键点在于:

  • 要保留的是哪个值
  • 慢指针+1和赋值的相互位置
  • 返回的slow是什么

Tip

  • go语言中切片是引用类型,数组是值类型,所以需要传递切片才会修改