【力扣刷题-数组篇】27. 移除元素的左右指针和快慢指针解法（附Java代码）

文章讲述了在给定数组中移除特定值的两种方法：快慢指针法和左右指针法，强调了在不使用额外空间的情况下原地修改数组。作者通过实例和代码解释了这两种解题策略，并分析了它们的时间复杂度为O(n)。

【力扣刷题】27. 移除元素的左右指针和快慢指针解法

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。

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]); }

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3 输出：2, nums = [2,2] 解释：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。
例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。

示例 2：

输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2 输出：5, nums = [0,1,3,0,4]
解释：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。

提示：

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

题目链接

27. 移除元素

思路

首先题目要求我们不能开一个新的数组，所以一定是在原数组上操作，那么移除元素的含义，就是碰到需要移除的元素，就把后面不需要移除的元素移动过来。所以肯定需要使用双指针。

要非常熟悉左右指针和快慢指针的区别，快慢指针是：快指针如果不是val，就把快指针的值赋值给慢指针，慢指针++。左右指针是：左指针如果是val，就把右指针的值赋值过来，右指针--，只有左指针不是val才左指针++。（这里看不懂没关系，看完代码就明白了）~

解题方法

一、快慢指针法

双指针法（快慢指针法）：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。
定义快慢指针

快指针：寻找新数组的元素，新数组就是不含有目标元素的数组
慢指针：指向更新新数组下标的位置

双指针法（快慢指针法）在数组和链表的操作中是非常常见的，很多考察数组、链表、字符串等操作的面试题，都使用双指针法。

二、双指针优化-左右指针法

依然使用双指针，两个指针初始时分别位于数组的开头首尾，向中间移动遍历该序列。左指针的值只要不等于val，左指针++，右指针不动。只要左指针出现等于val，把右指针对应的元素赋值过来，右指针--，左指针不动。反正顺序不重要，这样左指针就保证了前面所有的不出现val，但是当前赋值过来不一定，所以下一次还需要判断左指针的值等不等于val，直到左右指针相遇。

这时，如果这个left=right索引对应的值是val，当前的值变成右指针对应的索引值，也就是val。右指针--，下一次while就条件不满足left<=right了，退出。数组最大下标就是right，长度就是right+1，即left。同理，如果这个left=right索引对应的值不是val，left++，下一次while就条件不满足left<=right了，退出。数组最大下标就是right，长度就是right+1，即left。

复杂度

时间复杂度: $O (n)$ ，其中n为序列的长度。方法一我们只需要遍历该序列至多两次（因为最差情况两个指针都要走完），方法二至多遍历一次。

空间复杂度: $O (1)$

快慢指针代码

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        // 快慢指针实现
        int slow = 0;
        int fast = 0;
        while(fast < nums.length) {
            // 快慢指针，是快的每次如果不是val都要赋值给慢的
            if(nums[fast] != val) {
                nums[slow] = nums[fast];
                // 每次slow被赋值后要往后移动
                slow++;
            }
            // 不论如何fast都要++，因为它一直要往前走
            fast++;
        }
        // slow本身就代表长度，因为最后一次被slow被赋值的时候是最大索引，而正好++，代表长度
        return slow;
    }
}

左右指针代码

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        // 左右指针
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        while(left <= right) {
            if(nums[left] == val) {
                nums[left] = nums[right];
                // 注意每次右边赋值过来一个，right--
                right--;
            } else {
                // 从右边赋值过来不一定就不是val，所以必须else了才能left++
                left++;
            }
        }
        // left本身就是长度，因为在最后一次，索引最大值还加了1
        return left;
    }
}