移除元素算法理解

力扣题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-element/

要点：

数组的元素在内存地址中是连续的，不能单独删除数组中的某个元素，只能覆盖。

暴力解法：

两层for循环，一个for循环遍历数组元素，一个for循环更新数组。

代码如下：

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
    int size = nums.length;
        for(int i = 0; i<size; i++){
            if(nums[i] == val){
                 for(int j = i+1 ;j <size ;j++){
                     nums[j-1] = nums[j];
                 }
                 i--;// 因为下标i以后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
                 size--;// 此时数组的大小-1
            }
        }
        return size;
    }
}

• 时间复杂度：O(n^2)

• 空间复杂度：O(1)

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的工作。

• 快指针：寻找新数组的元素（不包含目标值元素的数组）

• 慢指针：指向更新 新数组下标的位置

代码如下：

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slowIndex = 0;
        for(int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++){
            if(nums[fastIndex] != val){
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为序列的长度。我们只需要遍历该序列至多两次。

• 空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间保存若干变量。

相向双指针法：

避免了要保留的元素重复赋值操作

如果要移除的元素恰好在数组的开头，例如序列 [1,2,3,4,5]，当 val 为 1 时，我们需要把每一个元素都左移一位。注意到题目中说：「元素的顺序可以改变」。实际上我们可以直接将最后一个元素 5 移动到序列开头，取代元素 1，得到序列 [5,2,3,4]，同样满足题目要求。这个优化在序列中 val 元素的数量较少时非常有效。

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

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为序列的长度。我们只需要遍历该序列至多一次。

• 空间复杂度：O(1)。我们只需要常数的空间保存若干变量。