283. Move Zeroes

最新推荐文章于 2021-08-03 19:54:12 发布

liu15073458538

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本文介绍了一种算法，该算法能在保持非零元素相对顺序的同时，将数组中的所有零元素移至数组末尾，并且操作需尽可能少，不使用额外空间。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Given an array nums, write a function to move all 0’s to the end of it while maintaining the relative order of the non-zero elements.

For example, given nums = [0, 1, 0, 3, 12], after calling your function, nums should be [1, 3, 12, 0, 0].

Note:
You must do this in-place without making a copy of the array.
Minimize the total number of operations.

思路1：扫描一遍数组，将所有的非0元素拿出来，再将非0元素填补到原先的数组中。之后将没填补的位置全都赋成0。

class Solution {
public:
       // 时间复杂度O(n)
       // 空间复杂度O(n)  不是一个原地算法，使用辅助空间
       void moveZeroes(vector<int> &nums)
       {
              vector<int> nonZeroElements;
              for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
                     if (nums[i]) nonZeroElements.push_back(nums[i]);
              for (int i = 0; i < nonZeroElements.size(); i++)
                     nums[i] = nonZeroElements[i];
              for (int i = nonZeroElements.size(); i < nums.size(); i++)
                     nums[i] = 0;
       }
};

思路2（优化，不使用辅助空间）：
定义区间[0…k)存放非0元素，初始k=0，即区间[0…0)不存在任何元素

class Solution {
public:
       // 时间复杂度O(n)
       // 空间复杂度O(1)
       void moveZeroes(vector<int> &nums)
       {
              int k = 0; // nums中，[0...k)的元素均为非0元素
              // 遍历到第i个元素后，保证[0...i]中所有非0元素都按照顺序排列在[0...k)中
              for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
                     if (nums[i])
                           nums[k++] = nums[i];
              for (int i = k; i < nums.size(); i++)
                     nums[i] = 0;
       }
};

思路3（继续优化，不再单独赋0）

class Solution {
public:
       // 时间复杂度O(n)
       // 空间复杂度O(1)
       void moveZeroes(vector<int> &nums)
       {
              int k = 0; // nums中，[0...k)的元素均为非0元素
              // 遍历到第i个元素后，保证[0...i]中所有非0元素都按照顺序排列在[0...k)中,
              // 同时[k..i]为0                   
              for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
                     if (nums[i])
                           swap(nums[k++], nums[i]);
       }
};

思路4（继续优化，极端情况所有的元素都是非0，按照上述实现，所有的元素都会和自身交换）

class Solution {
public:
       // 时间复杂度O(n)
       // 空间复杂度O(1)
       void moveZeroes(vector<int> &nums)
       {
              int k = 0; // nums中，[0...k)的元素均为非0元素
              // 遍历到第i个元素后，保证[0...i]中所有非0元素都按照顺序排列在[0...k)中,
              // 同时[k..i]为0                   
              for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
                     if (nums[i])
                           if (k != i)
                                  swap(nums[k++], nums[i]);
                           else
                                  k++;
       }
};