【LeetCode刷题笔记】7.删除有序数组中的重复项(26)8.移动零(283)9.比较含退格的字符串(844)

文章讲述了使用双指针策略在数组去重和移动零操作中的应用,包括删除重复元素保持顺序、移动0的同时保持非零元素位置不变,以及处理含退格字符的字符串比较

7.删除有序数组中的重复项(26)

题目

给你一个 非严格递增排列 的数组 nums ,请你** 原地** 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ,你需要做以下事情确保你的题解可以被通过:

  • 更改数组 nums ,使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素,并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
  • 返回 k

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}

如果所有断言都通过,那么您的题解将被 通过

示例 1:

输入:nums = [1,1,2]
输出:2, nums = [1,2,_]
解释:函数应该返回新的长度 2 ,并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
解释:函数应该返回新的长度 5 , 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 3 * 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 已按 非严格递增 排列

思路及题解

  • 处理数组问题,按照惯例用双指针
  • 这题数组元素的先后顺序不能变化,所以不考虑对撞指针,只能考虑快慢指针
  • 由于数组非严格递增,因此重复元素的位置其实是知道的,就在每个不重复元素的后面
  • 慢指针指向修改的元素,快指针逐个遍历元素直到越界
  • 用val变量存储遇到的不重复元素,当快指针遍历到与val不同的元素时,慢指针对应的元素更改为快指针的值,同时更新val
  • 最终返回慢指针的值+1,即为修改过的元素数目,即为新数组长度
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int slow = 0, fast = 0, val = nums[0];
        for (; fast < nums.size(); fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                slow++;
                nums[slow] = nums[fast];
                val = nums[slow];
            }
        }
        return slow + 1;
    }
};
  • 优化:可以不用val变量存储不重复元素,因为val的作用是判断什么时候遇到了新的不重复元素,可以用 nums[fast -1] != nums[fast]作为判断条件
//优化的双指针算法
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        int slow = 1, fast = 1;
        while (fast < n) {
            if (nums[fast - 1] != nums[fast]) {
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
            fast++;
        }
        return slow;
    }
};

8.移动零(283)

题目

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。

请注意 ,必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 1:

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

示例 2:

输入: nums = [0]
输出: [0]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1

**进阶:**你能尽量减少完成的操作次数吗?

思路及题解

  • 因为要保证处理前后的顺序,所以用快慢指针
  • 慢指针找到待交换的 ‘0’,快指针找到要交换的非零数
  • 慢指针要注意防止越界,越界了交换结束
  • 当慢指针出现在快指针前面时,不进行交换,否则会把零交换到前面,把非零数交换到后面
class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int slow = 0, fast = 0;
        for (; fast < nums.size(); fast++) {
            while (nums[slow] != 0) {
                slow++;
                if (slow >= nums.size())
                    return;
            }
            if (nums[fast] != 0 && slow < fast) {
                swap(nums[slow],nums[fast]);
            }
        }
    }
};
  • 另一种快慢指针:慢指针指向已经处理好的序列的尾部,快指针指向待处理的序列头部
  • 这样慢指针左边永远是已经处理好的序列,快指针左边的数字都是0,直到遇见快指针
  • 这种写法可以减少判断的条件,代码更加简洁,但是需要交换的次数增多
  • 如输入为nums =[1,2,3,4,5,0,0,1,2,3]时,这种写法前面的1,2,3,4,5都需要与其自身交换一次,而第一种写法却不用
class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int slow = 0, fast = 0;
        while (fast < nums.size()) {
            if (nums[fast]) {
                swap(nums[slow], nums[fast]);
                slow++;
            }
            fast++;
        }
    }
};

9.比较含退格的字符串(844)

题目

给定 st 两个字符串,当它们分别被输入到空白的文本编辑器后,如果两者相等,返回 true# 代表退格字符。

**注意:**如果对空文本输入退格字符,文本继续为空。

示例 1:

输入:s = "ab#c", t = "ad#c"
输出:true
解释:s 和 t 都会变成 "ac"。

示例 2:

输入:s = "ab##", t = "c#d#"
输出:true
解释:s 和 t 都会变成 ""。

示例 3:

输入:s = "a#c", t = "b"
输出:false
解释:s 会变成 "c",但 t 仍然是 "b"。

提示:

  • 1 <= s.length, t.length <= 200
  • st 只含有小写字母以及字符 '#'

进阶:

  • 你可以用 O(n) 的时间复杂度和 O(1) 的空间复杂度解决该问题吗?

思路及题解

  • 双指针法,慢指针指向前一个元素,快指针指向后一个元素,如果后一个元素是 ‘#’ ,就把前一个元素和 ‘#’ 同时删除,再恢复快慢指针的位置,直到快指针越界为止
  • 用到的库函数:erase、compare、[](随机访问string)
class Solution {
public:
    bool backspaceCompare(string s, string t) {
        //这里可以再简化,直接return
        s = func(s);
        t = func(t);
        if (s.compare(t))
            return false;
        else
            return true;
    }
    string func(string str) {
        int slow = 0, fast = 0;
        while (fast < str.size()) {
            //一开始,两个指针指向同一个元素
            //如果慢指针指向了'#',说明前面没有要删除的元素,直接把这个'#'删掉
            while (str[slow] == '#') {//这里要用while而不是if,因为'#'可能连续出现
                str.erase(slow, 1);
                //删完之后进行一次越界判断
                if (fast >= str.size())
                    return str;
            }
            //快指针指向后一个元素
            fast++;
            if (str[fast] == '#') {
                //删除两个元素
                str.erase(slow, 2);
                //慢指针指向第一个元素的情况要分开讨论,否则慢指针会越界
                if (slow - 1 >= 0) {
                    slow--;
                    fast = slow;
                } else {
                    slow = 0;
                    fast = 0;
                }
            } else
                slow++;	//如果快指针不是指向'#',两个指针同时向前
        }
        return str;
    }
};
  • 这题用的解法更为简洁,如果下一个字符不为‘#’,则将让该元素进栈。如果下一个字符为’#'且栈不为空(前面有待删除的元素),则出栈,最后剩下的就是修改过的字符串
class Solution {
public:
    bool backspaceCompare(string s, string t) { return func(s) == func(t); }
    string func(string str) {
        string stack;
        for (char ch : str) {
            if (ch != '#')
                stack.push_back(ch);
            else if (!stack.empty())
                stack.pop_back();
        }
        return stack;
    }
};

<think>好的,我需要帮助用户找到用Java实现LeetCode26删除有序数组中的重复项”的解决方案。首先,我得先理解目要求。目说给定一个按非递减顺序排列的数组,需要原地删除重复的元素,使得每个元素只出现一次,并返回新数组的长度。同时,必须使用O(1)的额外空间,也就是不能使用额外的数组结构,只能在原数组上修改。 接下来,我应该回顾用户提供的参考内容。用户引用了几个相关的解决方案,其中引用[5]提到了快慢指针的方法。Python示例中使用了快慢指针,i从0开始,j从1开始,当nums[j]不等于nums[i]时,i移动并保存nums[j]的值。这应该是一个双指针的典型解法,应该可以应用到Java中。 用户现在需要的是Java版本的解法,所以需要将Python或C++的代码转换成Java。在引用[5]的示例中,Java代码的结构大致是:检查数组是否为空,初始化i=0,然后循环j从1到数组末尾,如果nums[j]不等于nums[i],则i自增,并将nums[j]赋值给nums[i]。最后返回i+1作为新长度。 我需要确保Java代码的正确性。首先,处理边界情况,比如数组长度为0的情况,应该返回0。但根据目约束,数组长度至少为1,所以可能不需要处理。不过为了代码的健壮性,可以保留检查。 然后,循环部分,用for循环遍历数组,快指针j从1开始,慢指针i从0开始。每次比较nums[j]和nums[i],如果不相等,就将i加1,并复制nums[j]到nums[i]的位置。这样,i始终指向最后一个不重复的元素,而j不断寻找下一个不同的元素。 需要注意的是,目要求原地修改数组,所以直接操作原数组即可。此外,返回的长度是i+1,因为i是索引,从0开始,所以元素个数是索引加1。 现在,把这些逻辑用Java代码写出来。例如: public int removeDuplicates(int[] nums) { if (nums.length == 0) return 0; int i = 0; for (int j = 1; j < nums.length; j++) { if (nums[j] != nums[i]) { i++; nums[i] = nums[j]; } } return i + 1; } 这样应该就可以解决问了。同时,需要解释代码的步骤,比如初始化两个指针,遍历数组,更新慢指针的位置,并覆盖重复项。这样用户能理解每一步的作用。 可能还需要分析时间和空间复杂度。时间复杂度是O(n),因为只遍历一次数组。空间复杂度是O(1),只用了常数级的额外变量。 最后,生成相关问,比如时间复杂度的分析,或者如果允许最多重复两次的情况如何处理(例如LeetCode80),或者其他相关的双指针问。 总结来说,我需要将已有的解决方案转换为Java,并确保正确性和符合目的要求,同时给出清晰的解释和相关的问。</think>### Java实现LeetCode26&#39;删除有序数组中的重复项&#39; #### 目要求 给定一个按**非递减顺序排列**的整数数组 `nums`,需要**原地删除重复元素**,使得每个元素只出现一次,并返回新数组的长度。要求使用 $O(1)$ 的额外空间复杂度[^3]。 #### 实现思路 使用**双指针法(快慢指针)**: 1. **慢指针 `i`**:指向当前唯一元素的最后一个位置。 2. **快指针 `j`**:遍历数组,寻找下一个与 `nums[i]` 不同的元素。 3. 当 `nums[j] != nums[i]` 时,将 `nums[j]` 赋值给 `nums[i+1]`,并移动 `i`。 #### 代码实现 ```java public int removeDuplicates(int[] nums) { if (nums.length == 0) return 0; int i = 0; for (int j = 1; j < nums.length; j++) { if (nums[j] != nums[i]) { i++; nums[i] = nums[j]; } } return i + 1; } ``` #### 代码解释 1. **边界处理**:若数组为空,直接返回0(目约束数组长度至少为1,此判断可省略)。 2. **初始化指针**:`i=0` 作为慢指针,`j=1` 作为快指针。 3. **遍历数组**: - 当 `nums[j]` 与 `nums[i]` 不同时,说明找到新唯一元素,将 `i` 后移一位,并更新 `nums[i]`。 4. **返回结果**:`i+1` 即为新数组的长度。 #### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(n)$,遍历一次数组。 - **空间复杂度**:$O(1)$,仅使用常数级额外变量[^5]。 #### 示例说明 输入:`nums = [1,1,2]` 执行过程: 1. `i=0`, `j=1`:`nums[1]=nums[0]`,跳过。 2. `j=2`:`nums[2]=2 != nums[0]=1`,`i` 移动到1,`nums[1]=2`。 3. 最终数组前 `i+1=2` 个元素为 `[1,2]`,返回长度2。 ---
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