代码随想录算法训练营第一天| 704. 二分查找、27. 移除元素

最新推荐文章于 2025-12-21 15:46:06 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-21 15:46:06 发布 · 143 阅读

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文章介绍了如何使用二分查找法解决LeetCode的704题，强调了在处理有序数组时注意边界条件。同时，对于LeetCode的27题，提出了利用双指针（快慢指针）在原地修改数组并降低时间复杂度的解题思路。

Leetcode 704. 二分查找

题目描述：给定一个n 个元素有序的（升序）整型数组nums和一个目标值target，写一个函数搜索nums中的target，如果目标值存在返回下标，否则返回 $-1$ 。

题目链接：https://leetcode.cn/problems/binary-search/

解题思路：看到有序数组第一时间想到二分法。提到二分法第一时间要注意边界条件（左闭右闭和左闭右开）。

1. 二分法-左闭右闭-[left, right]

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1

        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1
            
        return -1

* 注意：区间左闭右闭 [left, right]时，right = len(nums) - 1，即right处能通过nums[right]来访问，当nums[mid] > target时，寻找区间是左闭右闭的，所以right = mid - 1。

2. 二分法-左闭右开-[left, right）

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1

        while left < right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if nums[mid] == target:
                return mid
            elif nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            else:
                right = mid
            
        return -1

* 注意：区间左闭右开 [left, right)时，right = len(nums)，当nums[mid] > target时，寻找区间是左闭右开的，所以right = mid。

Leetcode 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，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。

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

解题思路：首先，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。所以很自然想到暴力两层循环解决，时间复杂度O(n^2)。其次，想到可以用双指针（快慢指针）来降低时间复杂度，使时间复杂度变为O(1)。故比较下来，快慢指针是最优选择。（PS：遇到数组、链表、字符串题目时，一定要想一想双指针/快慢指针法）。使用双指针（快慢指针）时应明确定义指针含义。

1. 快慢指针

定义指针含义：

快指针：寻找非目标val的新元素，即当前将要处理的元素。

慢指针：下一个将处理的位置。

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        slow = fast = 0

        while fast < len(nums):
            if nums[fast] != val:
                nums[slow] = nums[fast]
                slow += 1
                fast += 1
            else:
                fast += 1
        
        return slow

* 注意：双指针法（快慢指针法）是指通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。

总结

1. 看到有序数组第一时间想二分法，用二分法就要注意区间边界条件。

2. 数组、链表和字符串等题目要想到双指针（快慢指针），使用双指针（快慢指针）需要明确指针的含义分别是什么。常见的思路有：两个指针分别指向两端、两个指针指向同一起点。

参考链接：

代码随想录-二分查找

代码随想录-双指针/快慢指针