27.移除元素 python

题目

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 nums 的前 k 个元素包含不等于 val 的元素。nums 的其余元素和 nums 的大小并不重要。
返回 k。
用户评测：

评测机将使用以下代码测试您的解决方案：

int[] nums = […]; // 输入数组
int val = …; // 要移除的值
int[] expectedNums = […]; // 长度正确的预期答案。
// 它以不等于 val 的值排序。

int k = removeElement(nums, val); // 调用你的实现

assert k == expectedNums.length;
sort(nums, 0, k); // 排序 nums 的前 k 个元素
for (int i = 0; i < actualLength; i++) {
assert nums[i] == expectedNums[i];
}
如果所有的断言都通过，你的解决方案将会 通过。

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

题目链接

移除元素

题解

解题思路

这个问题可以通过双指针（two-pointer）的方法来解决。我们可以使用两个指针，一个用于遍历数组（快指针），另一个用于记录下一个非 val 元素应该放置的位置（慢指针）。当快指针遇到一个不等于 val 的元素时，我们就把它放到慢指针所指向的位置，并移动慢指针。这样可以保证所有非 val 元素都按原始顺序排列在数组的前面。

这里有一个细节需要注意：题目说明中提到元素的顺序可以改变。这意味着我们不需要保持原来的顺序。因此，为了提高效率，我们可以采用另一种策略：每当遇到一个等于 val 的元素时，我们可以直接将它与数组最后一个元素交换，然后减少数组的工作范围。这可以避免不必要的移动操作，尤其是在有大量连续的 val 时。

python实现

下面是 Python 实现代码：

def removeElement(nums, val):
    # 初始化工作长度为数组的实际长度
    work_len = len(nums)
    
    i = 0
    while i < work_len:
        if nums[i] == val:
            # 当前元素等于 val，用最后一个元素替换它
            nums[i] = nums[work_len - 1]
            # 减少工作长度，忽略新的最后一个元素
            work_len -= 1
        else:
            # 当前元素不等于 val，继续检查下一个元素
            i += 1
    
    # 返回非 val 元素的数量
    return work_len

代码解释

这段代码的工作原理如下：

1. work_len 表示当前处理的有效数组长度。
2. 使用 while 循环遍历数组，直到 i 达到 work_len。
3. 如果 nums[i] 等于 val，则将其与 nums[work_len - 1] 交换，并将 work_len 减一，表示缩短了有效数组的长度。
4. 如果 nums[i] 不等于 val，则增加 i 继续检查下一个元素。
5. 最后返回 work_len，即为非 val 元素的数量。

这个算法的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是数组的长度，因为我们最多只需要遍历一次数组。空间复杂度是 O(1)，因为我们只使用了常量级别的额外空间。这种方法能有效地移除指定值并保持原地修改的要求。

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