【la】原地修改数组

本文介绍了三种高效算法:快慢指针法解决删除有序数组和链表中的重复项问题,分别针对数组和链表的特性进行原地操作。通过示例和代码实现展示了如何在O(1)空间复杂度下保持元素顺序,实现删除重复元素并返回新长度。

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方法:快慢指针

26. 删除有序数组中的重复项


给你一个 升序排列 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 。

由于在某些语言中不能改变数组的长度,所以必须将结果放在数组nums的第一部分。
更规范地说,如果在删除重复项之后有 k 个元素,那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。

将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。

不要使用额外的空间,你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-array
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。


class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {

        int slow = 0,fast = 0;
        while (fast < nums.length){
            // [0,...,slow] 就是最终的无重复数组
            if (nums[slow] != nums[fast]){
                slow++;
                nums[slow] = nums[fast];
            }
            fast++;
        }
        return slow+1;
    }
}

83. 删除排序链表中的重复元素

给定一个已排序的链表的头 head , 删除所有重复的元素,使每个元素只出现一次 。返回 已排序的链表 。

输入:head = [1,1,2,3,3]
输出:[1,2,3]


/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {

        if (head == null){
            return head;
        }
        ListNode slow = new ListNode();
        ListNode fast = new ListNode();

        slow = head;
        fast = head.next;
        while (fast != null){
            if (fast.val != slow.val){
                slow.next = fast;
                slow = fast;
            }
            fast = fast.next;
        }
        slow.next = null;  // 断开与后⾯重复元素的连接
        return head;
    }
}

27. 移除元素


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 = [0,1,4,0,3]
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

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/remove-element
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。


class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slow = 0,fast = 0;
        // [0,slow-1] 这 slow  个元素就是结果
        while (fast < nums.length){
            if (nums[fast] != val){
                nums[slow] = nums[fast];
                slow ++;
            }
            fast++;
        }
        return slow;
    }
}

283. 移动零


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
    -2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/move-zeroes
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。


class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int slow = 0,fast = 0;
        while (fast < nums.length){
            if (nums[fast] != 0){
                nums[slow] = nums[fast];
                slow ++;
            }
            fast ++;
        }
        for (int i = slow;i < nums.length;i++){
            nums[i] = 0;
        }
    }
}

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