Leetcode 27.移除元素

Python實現(xiàn):

```

class Solution:

? ? def removeElement(self, nums, val):

? ? ? ? """

? ? ? ? :type nums: List[int]

? ? ? ? :type val: int

? ? ? ? :rtype: int

? ? ? ? """

? ? ? ? i = nums.count(val)

? ? ? ? j = len(nums)

? ? ? ? while val in nums:

? ? ? ? ? ? nums.remove(val)

? ? ? ? return j-i

```

給定一個數(shù)組?nums?和一個值?val,你需要原地移除所有數(shù)值等于val?的元素,返回移除后數(shù)組的新長度。

不要使用額外的數(shù)組空間,你必須在原地修改輸入數(shù)組并在使用 O(1) 額外空間的條件下完成。

元素的順序可以改變。你不需要考慮數(shù)組中超出新長度后面的元素。

示例 1:

給定nums=[3,2,2,3],val=3,函數(shù)應(yīng)該返回新的長度2, 并且nums 中的前兩個元素均為2。你不需要考慮數(shù)組中超出新長度后面的元素。

示例?2:

給定nums=[0,1,2,2,3,0,4,2],val=2,函數(shù)應(yīng)該返回新的長度5, 并且nums 中的前五個元素為0,1,3,0,4。注意這五個元素可為任意順序。你不需要考慮數(shù)組中超出新長度后面的元素。

說明:

為什么返回數(shù)值是整數(shù),但輸出的答案是數(shù)組呢?

請注意,輸入數(shù)組是以“引用”方式傳遞的,這意味著在函數(shù)里修改輸入數(shù)組對于調(diào)用者是可見的。

你可以想象內(nèi)部操作如下:

//nums是以“引用”方式傳遞的。也就是說,不對實參作任何拷貝int len = removeElement(nums, val);// 在函數(shù)里修改輸入數(shù)組對于調(diào)用者是可見的。// 根據(jù)你的函數(shù)返回的長度, 它會打印出數(shù)組中該長度范圍內(nèi)的所有元素。for (int i = 0; i < len; i++) {? ? print(nums[i]);}

概要

這是一個相當(dāng)簡單的問題,但人們可能會對“就地”一詞感到困惑,并認(rèn)為在不復(fù)制數(shù)組的情況下從數(shù)組中刪除元素是不可能的。

提示

嘗試雙指針法。

你是否使用“元素順序可以更改”這一屬性?

當(dāng)要刪除的元素很少時會發(fā)生什么?

解決方案

方法一:雙指針

思路

既然問題要求我們就地刪除給定值的所有元素,我們就必須用?O(1)O(1)?的額外空間來處理它。如何解決?我們可以保留兩個指針?ii?和?jj,其中?ii?是慢指針,jj?是快指針。

算法

當(dāng)?nums[j]nums[j]?與給定的值相等時,遞增?jj?以跳過該元素。只要?nums[j] \neq valnums[j]?=val,我們就復(fù)制?nums[j]nums[j]?到?nums[i]nums[i]?并同時遞增兩個索引。重復(fù)這一過程,直到?jj?到達數(shù)組的末尾,該數(shù)組的新長度為?ii。

該解法與?刪除排序數(shù)組中的重復(fù)項?的解法十分相似。

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;

}


復(fù)雜度分析

時間復(fù)雜度:O(n)O(n), 假設(shè)數(shù)組總共有?nn?個元素,ii?和?jj?至少遍歷?2n2n?步。

空間復(fù)雜度:O(1)O(1)。?

方法二:雙指針 —— 當(dāng)要刪除的元素很少時

思路

現(xiàn)在考慮數(shù)組包含很少的要刪除的元素的情況。例如,num=[1,2,3,5,4],Val=4num=[1,2,3,5,4],Val=4。之前的算法會對前四個元素做不必要的復(fù)制操作。另一個例子是?num=[4,1,2,3,5],Val=4num=[4,1,2,3,5],Val=4。似乎沒有必要將?[1,2,3,5][1,2,3,5]?這幾個元素左移一步,因為問題描述中提到元素的順序可以更改。

算法

當(dāng)我們遇到?nums[i] = valnums[i]=val?時,我們可以將當(dāng)前元素與最后一個元素進行交換,并釋放最后一個元素。這實際上使數(shù)組的大小減少了 1。

請注意,被交換的最后一個元素可能是您想要移除的值。但是不要擔(dān)心,在下一次迭代中,我們?nèi)匀粫z查這個元素。

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;

}


復(fù)雜度分析

時間復(fù)雜度:O(n)O(n),ii?和?nn?最多遍歷?nn?步。在這個方法中,賦值操作的次數(shù)等于要刪除的元素的數(shù)量。因此,如果要移除的元素很少,效率會更高。

空間復(fù)雜度:O(1)O(1)。

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