leetcode刷题 (5.2) 数组

1. 二分查找

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题目：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。

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

思路：
计算middle，分3块（<=>）更新left和right，别忘了数组长度为1的可能

笔记：

找数组中位数的操作，将

int mid = (left + right)/2;

替换成

int mid = (right - left)/2 + left;

因为left + right 可能超过MAX_VALUE 导致数值溢出，同时数值除以2等同于右移一位，运算更快

int mid = ((right - left) >> 1)+ left;

C++：

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        while(left <= right){
            int middle = left + ((right - left) >> 1);  // 防止溢出
            if (nums[middle] > target) {
                right = middle - 1;
            }else if (nums[middle] < target){
                left = middle + 1; 
            }else{
                return middle;
            }
        }
        return -1;
    }
};

Python：

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

        while left <= right:
            middle = (left + right) // 2

            if nums[middle] < target:
                left = middle + 1
            elif nums[middle] > target:
                right = middle - 1
            else:
                return middle
        return -1

2. 移除元素

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题目：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。

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。

思路：
解法一：同向快慢指针

解法二：相向左右指针

笔记：
i=0, n[i++]是先按n[0]来计算，i=1，而n[++i]是i=1，n[1]

C++：

// 解法一
// 时间复杂度：O(n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }
};

//解法二
// 时间复杂度：O(n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int leftIndex = 0;
        int rightIndex = nums.size() - 1;
        while(leftIndex <= rightIndex){
            if(nums[leftIndex] == val){
                if(nums[rightIndex] != val){
                    nums[leftIndex++] = nums[rightIndex--];
                }
                else{
                    rightIndex--;
                }
            }
            else{
                leftIndex++;
            }
        }
        return leftIndex;
    }
};

Python：

class Solution(object):
    def removeElement(self, nums, val):
        slowIndex = 0
        fastIndex = 0
        while(fastIndex < len(nums)):
            if(nums[fastIndex] != val):
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex]
                slowIndex += 1
            fastIndex += 1
            
        return slowIndex