LeetCode 27.移除元素

原创于 2025-05-05 23:45:04 发布 · 632 阅读

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27. 移除元素

题目链接：27. 移除元素

题目描述：

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。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。

假设 nums 中不等于 val 的元素数量为 k，要通过此题，您需要执行以下操作：

更改 nums 数组，使前 k 个元素包含不等于 val 的元素。nums 的其他元素和 nums 的大小并不重要。
返回 k。

示例1：

输入：nums = [3 , 2 , 2 , 3]，val = 3

输出：2 , nums = [2 , 2 , _ , _ ]

解释：你的函数函数应该返回 k = 2，并且 nums 中的前两个元素均为 2。

你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

示例2

输入：nums = [0 , 1 , 2 , 2 , 3 , 0 , 4 , 2]，val = 2

输出：5 , nums = [0 , 1 , 4 , 0 , 3 , _ , _ , _ ]

解释：你的函数应该返回 k = 5，并且 nums 中的前五个元素为 0 , 0 , 1 , 3 , 4。

注意这五个元素可以任意顺序返回。

你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

提示：

0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100

解法一：循环遍历法

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val) 
{
    int i = 0;//索引标志值
    while(i < numsSize)
    {
         //判断目标数字
        if(nums[i] == val)
        {
            //数据前移
            for (int j = i + 1; j < numsSize; j++)
            {
                nums[j-1] = nums[j];
            }
            //计数，相当于显示有效数据
            numsSize--;
        }
        else
        {
            i++;
        }
    }
    return numsSize;
}

易错点：

使用while结构的用意：

这个问题的特定实现思路（即“找到 val 后，将后面的元素整体前移覆盖它”），外层循环使用for循环遍历数组中的每一个数据，但是在碰到一个val进行数据覆盖前移之后，遍历的索引标志会自动++，这样就会跳过刚刚被移动到索引标志位置的新元素，根本就没有被检查，导致错误。

这样也就可以进一步分清楚for循环和while循环的使用场景。for循环适用于那些进行完一轮操作标志位一定发生调整的情况；然后while循环使用于标志位可以随时自行调整的情况。
数组数据移动时的注意事项：

这里的前移一定要写成j-1而不是j--，因为前者不会改变变量j的值，而后者会，在此题中如果改变了j的值发生了--，再由for循环+1，则无法实现后续所有数据前移，而是一直将将 nums[j] 的值赋给自己 (nums[j] = nums[j])。

总结：

这中方法虽然简单易懂，但仍然后很多小细节需要注意。

而且这种方法并不能通过leetcode的平台测试，因为其空间复杂度为 $O(N^2)$ ，超出了时间限制不合符题意。

解法二：快慢指针法

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val) 
{
    // src 是“快指针”或者说“读指针”，用来遍历整个原始数组
    // dst 是“慢指针”或者说“写指针”，用来指示下一个不等于 val 的元素应该被放置的位置
    int src = 0, dst = 0;
    while(src < numsSize)
    {
        //相等
        if(nums[src] == val)
        {
            src++;
        }
        //不相等
        else
        {
            nums[dst++] = nums[src++];
            //dst++;
            //src++;
        }
    }
    //此时dst的指就是保留下来与val不同的值
    return dst;
}

思路：

定义两个变量指向数组第一个位置，判断nums[src]是否等于val

相等，src++
不相等，nums[dst] = nums[src]，src++，dst++

核心思想：

使用两个指针（或者说两个索引）来同时遍历或操作序列的不同位置。一个指针负责读取元素，另一个指针负责写入元素到正确的位置。

对于“移除元素”问题，我们可以这样设计：

写指针 (Write Pointer) / 慢指针： 这个指针指向下一个要存放不等于 val 的元素的位置。它只在找到一个要保留的元素并将其移动到该位置后才向前移动。可以用变量 k 或 write_index 来表示。它的最终值就是有效元素的数量。
读指针 (Read Pointer) / 快指针： 这个指针负责遍历整个原始数组。它从头到尾依次检查每一个元素。可以用变量 i 或 read_index 来表示。