【力扣算法】27-移除元素题目题解感想

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我是靠谱客的博主俭朴寒风，这篇文章主要介绍【力扣算法】27-移除元素题目题解感想，现在分享给大家，希望可以做个参考。

题目

给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，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。

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:

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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:

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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。

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。

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:

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// 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]);
}

题解

概要

这是一个相当简单的问题，但人们可能会对“就地”一词感到困惑，并认为在不复制数组的情况下从数组中删除元素是不可能的。

提示

尝试双指针法。
你是否使用“元素顺序可以更改”这一属性？
当要删除的元素很少时会发生什么？

解决方案

方法一：双指针

思路

既然问题要求我们就地删除给定值的所有元素，我们就必须用 $O (1)$ 的额外空间来处理它。如何解决？我们可以保留两个指针 $i$ 和 $j$ ，其中 $i$ 是慢指针， $j$ 是快指针。

算法

当 $n u m s [j]$ 与给定的值相等时，递增 $j$ 以跳过该元素。只要 $n u m s [j] ̸ = v a l$ ，我们就复制 $n u m s [j]$ 到 $n u m s [i]$ 并同时递增两个索引。重复这一过程，直到 $j$ 到达数组的末尾，该数组的新长度为 $i$ 。

该解法与删除排序数组中的重复项的解法十分相似。

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public int removeElement(int[] nums, int val) {
    int i = 0;
    for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
        if (nums[j] != val) {
            nums[i] = nums[j];
            i++;
        }
    }
    return i;
}

复杂度分析

时间复杂度： $O (n)$ ，假设数组总共有 $n$ 个元素， $i$ 和 $j$ 至少遍历 $2 n$ 步。
空间复杂度： $O (1)$ 。

方法二：双指针 —— 当要删除的元素很少时

思路

现在考虑数组包含很少的要删除的元素的情况。例如， $n u m = [1 ， 2 ， 3 ， 5 ， 4] ， V a l = 4$ 。之前的算法会对前四个元素做不必要的复制操作。另一个例子是 $n u m = [4 ， 1 ， 2 ， 3 ， 5] ， V a l = 4$ 。似乎没有必要将 $[1 ， 2 ， 3 ， 5]$ 这几个元素左移一步，因为问题描述中提到元素的顺序可以更改。

算法

当我们遇到 $n u m s [i] = v a l$ 时，我们可以将当前元素与最后一个元素进行交换，并释放最后一个元素。这实际上使数组的大小减少了 1。

请注意，被交换的最后一个元素可能是您想要移除的值。但是不要担心，在下一次迭代中，我们仍然会检查这个元素。

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public int removeElement(int[] nums, int val) {
    int i = 0;
    int n = nums.length;
    while (i < n) {
        if (nums[i] == val) {
            nums[i] = nums[n - 1];
            // reduce array size by one
            n--;
        } else {
            i++;
        }
    }
    return n;
}

复杂度分析

时间复杂度： $O (n)$ ， $i$ 和 $n$ 最多遍历 $n$ 步。在这个方法中，赋值操作的次数等于要删除的元素的数量。因此，如果要移除的元素很少，效率会更高。
空间复杂度： $O (1)$ 。

感想

执行用时 : 1 ms, 在Remove Element的Java提交中击败了99.69% 的用户

内存消耗 : 35.3 MB, 在Remove Element的Java提交中击败了84.46% 的用户

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class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int temp;
        int p1=0;
        int p2=nums.length-1;
        while(p1<=p2){
        	if(nums[p1]==val){
        		temp=nums[p2];
        		nums[p2]=nums[p1];
        		nums[p1]=temp;
        		p2--;
        	}
        	else p1++;
        }
        
        return p1;
    }
}