Leetcode小白试炼（20201003 移动零）

一、题目

1. 题目描述

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。
说明:
必须在原数组上操作，不能拷贝额外的数组。
尽量减少操作次数。

2. 示例

示例1：
输入: [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]
示例2：
输入: [0,0]
输出: [0,0]

3. 题目解析

题目要求必须在原数组操作，不能额外开辟空间，并且题目里没有说数组中是否有负数，因此不能简单的排序后整体移动。

二、解法

1. 个人解法

（1）代码

public class ArrayMoveZero {
    void moveZeroes(int[] nums) {
//        排序
        Arrays.sort(nums);
//        遍历数组
        int i = 0;
        while (i < nums.length) {
//            遇到0
//            先判断这个0前面的数是正数还是负数，如果是正数，说明已经遍历到正确位置的0
            if (nums[i] == 0) {
                if (i - 1 >= 0 && nums[i - 1] > 0) {
                    break;
                }
//                若0前面是负数，说明这个0需要移动到数组末尾
                for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                nums[nums.length - 1] = 0;
//                移位后指针需要前移一位，因为有可能有多个0挨着
                i--;

            }
//            结束一轮后指针后移
            i++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {0,0,1};
        ArrayMoveZero arr = new ArrayMoveZero();
        arr.moveZeroes(nums);
        for (int num : nums) {
            System.out.println(num);
        }
    }

（2）失败反思

个人解法说明：先整体排序，然后依次遍历数组；发现0的时候进行判断，若0前是大于0的数，则说明遍历到了正确位置的0，直接结束遍历，得到结果；其他情况，说明这个0需要挪到数组的后面，挪动方法使用的是再进行一次遍历，依次将0前面的元素前移；挪动之后需要将指针回退一位，这是为了防止漏0。
失败原因：
1.若数组中全是0，则陷入死循环。这是指针回退导致的。
2.未仔细读题，对数组排序改变了元素次序。

（3）改进

对于第一个失败原因，可以通过计算数组之和来处理这一特殊情况，但是对于第二个失败原因，没有想好改进方案，若不排序，不知如何判断遇到的0是正确位置的0，还是需要移动的0。

（4）提交截图

2. 官网高星解法

（1）双指针法（参考快排思想）

解法分析

快速排序的思想：
快速排序首先要确定一个待分割的元素做中间点x，然后把所有小于等于x的元素放到x的左边，大于x的元素放到其右边。
本题思想：
这里我们可以用0当做这个中间点，把不等于0(注意题目没说不能有负数)的放到中间点的左边，等于0的放到其右边（将中间点右侧第一个不等于0的数与中间点本身进行交换）。
这的中间点就是0本身，所以实现起来比快速排序简单很多，我们使用两个指针i和j，只要nums[i]!=0，我们就交换nums[i]和nums[j]
算法动态图：

代码

原高星解法代码过于简洁，不便于理解，这里我分三种情况来描述，不影响整体时间复杂度。

 /**
     * 双指针法（参考快排）
     * @param nums
     */
    void moveZeroes1(int[] nums) {
//        初始化双指针
//        j指针用于找中间点0
        int j = 0;
//        i指针用于找中间点右侧非0元素
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
//            如果两个指针指向元素均不为0，整体右移一位
            if (nums[j] != 0 && nums[i] != 0) {
                j++;
            }
//            如果j指针找到了中间点0，i没有找到中间点右侧非0元素
            else if(nums[j]==0&&nums[i]==0){
                continue;
            }
//            如果j指针找到了中间点0，i找到了中间点右侧非0元素
            else if(nums[j]==0&&nums[i]!=0){
                int temp=nums[j];
                nums[j]=nums[i];
                nums[i]=temp;
                j++;
            }


        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {0,0,1,2};
        ArrayMoveZero arr = new ArrayMoveZero();
        arr.moveZeroes1(nums);
        for (int num : nums) {
            System.out.println(num);
        }
    }

算法分析

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(1)$

提交截图