leet27. 移除元素 & 双指针

 题目：

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，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

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:

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:

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:

// 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]);
}

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-element
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思路：

双指针：

两个思路：

（1）快慢指针：慢指针用于存储当前有效数据，快指针用于索引跳过无效的数据

（2）首尾指针：适合待删除元素比较少的数据

拓展：

双指针，指的是在遍历对象的过程中，不是普通的使用单个指针进行访问，而是使用两个相同方向（快慢指针）或者相反方向（对撞指针）的指针进行扫描，从而达到相应的目的。

快慢指针

类似于龟兔赛跑，两个链表上的指针从同一节点出发，其中一个指针前进速度是另一个指针的两倍。利用快慢指针可以用来解决某些算法问题，比如

1. 计算链表的中点：快慢指针从头节点出发，每轮迭代中，快指针向前移动两个节点，慢指针向前移动一个节点，最终当快指针到达终点的时候，慢指针刚好在中间的节点。
2. 判断链表是否有环：如果链表中存在环，则在链表上不断前进的指针会一直在环里绕圈子，且不能知道链表是否有环。使用快慢指针，当链表中存在环时，两个指针最终会在环中相遇。
3. 判断链表中环的起点：当我们判断出链表中存在环，并且知道了两个指针相遇的节点，我们可以让其中任一个指针指向头节点，然后让它俩以相同速度前进，再次相遇时所在的节点位置就是环开始的位置。
4. 求链表中环的长度：只要相遇后一个不动，另一个前进直到相遇算一下走了多少步就好了
5. 求链表倒数第k个元素：先让其中一个指针向前走k步，接着两个指针以同样的速度一起向前进，直到前面的指针走到尽头了，则后面的指针即为倒数第k个元素。（严格来说应该叫先后指针而非快慢指针）

碰撞指针

一般都是排好序的数组或链表，否则无序的话这两个指针的位置也没有什么意义。特别注意两个指针的循环条件在循环体中的变化，小心右指针跑到左指针左边去了。常用来解决的问题有

1.  二分查找问题
2.  n数之和问题：比如两数之和问题，先对数组排序然后左右指针找到满足条件的两个数。如果是三数问题就转化为一个数和另外两个数的两数问题。以此类推。

滑动窗口法

两个指针，一前一后组成滑动窗口，并计算滑动窗口中的元素的问题。

这类问题一般包括

1. 字符串匹配问题
2. 子数组问题

https://zhuanlan.zhihu.com/p/95747836

https://zhuanlan.zhihu.com/p/71643340

 

源码：

//F1:快慢指针
//时间复杂度O(N),空间复杂度O(1)
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
  //计数器，记录有效长度
  int counter = 0;
  int i;
  //遍历数组
  for( i=0; i<numsSize;++i){
    //若出现和val不相同的数字，计数器自增
    if( val !=nums[i]){
      nums[counter] = nums[i];
      counter++;
    }
  }
  return counter;
}
//F2:首尾指针，适合删除数据较少的情况
//时间复杂度O(N)空间复杂度O(1)
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
  
  int counter = 0;
  int i=0,n=numsSize;
  //两头遍历
  while(i<n){
     //若出现与val相同的数据，则将最后一个元素移动到当前位置
      if( val ==nums[i]){
        nums[i] = nums[n-1];
        n--;
      }else{
        i++;
      }
    }
    
  return n;
  
}