移除数组元素
移除数组元素这类的题目,关键字就是“原地 ”。这种题目要求使用O(1)的空间复杂度更改数组元素,一般都是使用快慢指针(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。
双指针法的关键是要找到快、慢指针分别代表什么意义 ,找到了之后题目自然就解决了。
刷点题吧
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 int[] nums = [...]; int val = ...; int[] expectedNums = [...]; int k = removeElement (nums, val); assert k == expectedNums.length ; sort (nums, 0 , k); for (int i = 0 ; i < actualLength; 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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 示例 1: 输入:nums = [3,2,2,3], val = 3 输出:2, nums = [2,2,_,_] 解释:你的函数函数应该返回 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 <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100
解法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 var removeElement = function (nums, val ) { let slow = 0 , fast = 0 for (; fast < nums.length ; fast++) { if (nums[fast] !== val) nums[slow++] = nums[fast] } return slow };
就是定义快慢指针,在本题中,快慢指针的意义分别是:
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:指向更新的新数组下标的位置
给你一个 非严格递增排列 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 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。
考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ,你需要做以下事情确保你的题解可以被通过:
更改数组 nums ,使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素,并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
返回 k 。
判题标准:
系统会用下面的代码来测试你的题解:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 int[] nums = [...]; int[] expectedNums = [...]; int k = removeDuplicates (nums); assert k == expectedNums.length ; for (int i = 0 ; i < k; i++) { assert nums[i] == expectedNums[i]; }
如果所有断言都通过,那么您的题解将被 通过。
1 2 3 4 5 6 7 8 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。
提示:
1 <= nums.length <= 3 * 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按 非严格递增 排列
解法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 var removeDuplicates = function (nums ) { let l = 0 , r = 0 for (; r < nums.length ; r++) { if (nums[r] !== nums[l]) nums[++l] = nums[r] } return l+1 };
上一道题的变种,快慢指针的定义和上一题相同:
快指针:寻找新数组的元素 ,新数组就是不含有重复元素的数组
慢指针:指向更新的新数组下标的位置
假如快指针和慢指针的值相同,说明快指针的这个值不应该被记录到新数组中,应当跳过;
快指针的值和慢指针不同,说明这个值没有被记录过,应该记录,所以慢指针向后移1位并且记录这个值。
还有另外一种解法:快指针寻找不重复的元素,当快指针指向的值和上一个元素相同的时候,就说明是重复元素,需要跳过。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 var removeDuplicates = function (nums ) { if (nums.length === 1 ) return 1 let slow = 1 , fast = 1 for (; fast < nums.length ; fast++) { if (nums[fast] !== nums[fast - 1 ]) nums[slow++] = nums[fast] } return slow };
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。
1 2 3 4 5 6 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]
提示:
1 <= nums.length <= 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
进阶:你能尽量减少完成的操作次数吗?
解法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 var moveZeroes = function (nums ) { let l = 0 , r = 0 for (; r < nums.length ; r++) { if (nums[r] !== 0 ) { [nums[l], nums[r]] = [nums[r], nums[l]] l++ } } }
快慢指针定义:
快指针:寻找新数组的元素 ,新数组就是非0元素组成的数组
慢指针:指向更新的新数组下标的位置
和27题基本相同,快指针去寻找非0的元素,但因为题目要求把所有的0放在后面,所以需要在给慢指针赋值的时候,同时给快指针赋值0。
进阶要求我们尽可能减少操作次数,我们观察两个指针的行进逻辑,如果 l 和 r 一直没有遇到 0 ,那么它们始终会指向同一个位置。如果 l 和 r 分开了,那么它们一定是遇到 0 了才导致 l 不和 r 一起向后移动了,它们之间间隔的一定是0。当 l 和 r 指向同一个位置的时候(也就是 l 不指向 0 的时候),其实是不需要进行交换的。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 var moveZeroes = function (nums ) { let l = 0 , r = 0 for (; r < nums.length ; r++) { if (nums[r] !== 0 ) { if (l !== r) [nums[l], nums[r]] = [nums[r], nums[l]] l++ } } }
给定 s 和 t 两个字符串,当它们分别被输入到空白的文本编辑器后,如果两者相等,返回 true 。# 代表退格字符。
注意:如果对空文本输入退格字符,文本继续为空。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 示例 1: 输入:s = "ab#c", t = "ad#c" 输出:true 解释:s 和 t 都会变成 "ac"。 示例 2: 输入:s = "ab##", t = "c#d#" 输出:true 解释:s 和 t 都会变成 ""。 示例 3: 输入:s = "a#c", t = "b" 输出:false 解释:s 会变成 "c",但 t 仍然是 "b"。
提示:
1 <= s.length, t.length <= 200
s 和 t 只含有小写字母以及字符 ‘#’
进阶:
你可以用 O(n) 的时间复杂度和 O(1) 的空间复杂度解决该问题吗?
解法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 var backspaceCompare = function (s, t ) { const filterBackSpace = (str ) => { let l = 0 , r = 0 for (; r < str.length ; r++) { if (str[r] === '#' ) { l = Math .max (0 , l-1 ) } else { str[l++] = str[r] } } return str.slice (0 , l).join ('' ) } const s_new = filterBackSpace (s.split ("" )) const t_new = filterBackSpace (t.split ("" )) if (s_new !== t_new) return false return true };
这道题使用双指针的解法就是他的进阶解法。暴力的话很简单,遍历 s ,不是 # 就 push 进新数组,遇到 # 就 pop 出一个来,再同样遍历 t 即可,这样的时间复杂度是 O(n) ,空间复杂度也是 O(n)
进阶还是双指针,因为遇到 # 需要退格,所以代表更新新数组下标的位置 的慢指针就需要在遇到 # 的时候回退 1 个(对空文本输入退格字符,文本继续为空,慢指针在 0 位置的时候除外)。其余和上面的题目都相同。
给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums,返回 每个数字的平方 组成的新数组,要求也按 非递减顺序 排序。
1 2 3 4 5 6 7 8 示例 1: 输入:nums = [-4,-1,0,3,10] 输出:[0,1,9,16,100] 解释:平方后,数组变为 [16,1,0,9,100] 排序后,数组变为 [0,1,9,16,100] 示例 2: 输入:nums = [-7,-3,2,3,11] 输出:[4,9,9,49,121]
提示:
1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按 非递减顺序 排序
进阶:
解法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 var sortedSquares = function (nums ) { const firstPositive = ( ) => { for (let i = 0 ; i < nums.length ; i++) { if (nums[i] >= 0 ) return i } return nums.length } const ans = [] let positive = firstPositive () let navigator = positive - 1 while (positive < nums.length && navigator >= 0 ) { if (nums[positive] < Math .abs (nums[navigator])) { ans.push (nums[positive] * nums[positive++]) } else { ans.push (nums[navigator] * nums[navigator--]) } } if (navigator < 0 ) { while (positive < nums.length ) { ans.push (nums[positive] * nums[positive++]) } } else if (positive >= nums.length ) { while (navigator >= 0 ) { ans.push (nums[navigator] * nums[navigator--]) } } return ans };
暴力的话就是先遍历+平方,再排序。进阶的话,采用双指针,要保证平方数组是非递减顺序,在添加平方的时候就要按绝对值大小添加。所以就不是快慢指针了,一个指针遍历负数,一个指针遍历正数,从中间向两边发散,比较类似于合并两个有序数组了,时间复杂度O(n)。
当然其实也可以从左右两边向中间遍历,负数指针初始化为0,正数指针初始化为nums.length-1,当正负指针相遇的时候跳出。这样就是谁大添加谁,相对来说简单一点。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 var sortedSquares = function (nums ) { let l = 0 , r = nums.length - 1 let arr = [] while (l <= r) { const l_2 = nums[l] * nums[l] const r_2 = nums[r] * nums[r] if (l_2 > r_2) { arr.unshift (l_2) l++ } else { arr.unshift (r_2) r-- } } return arr };