【LeetCode题目详解】704.二分查找，27. 移除元素 day1

最新推荐文章于 2025-01-25 21:22:30 发布

xk.77

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文章标签： leetcode 算法职场和发展 c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_67972246/article/details/131692233

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本文介绍了力扣上的两道编程题，分别是704题的二分查找和27题的原地移除元素。对于二分查找，作者讨论了左闭右闭的实现方式，并给出了C++代码。而对于原地移除元素，作者首先提到了暴力解法，然后介绍了使用双指针优化后的解决方案，降低了时间复杂度至O(n)。

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本文章代码以c++为例！

一、力扣第704题：二分查找

题目链接：704.二分查找-力扣（Leetcode）

二分查找在学校的课程里面有学过，然后在看了一下代码随想路在b站的视频，更深刻的理解二分查找，知道了二分查找有两种写法，左闭右闭即[left, right]，或者左闭右开即[left, right)。

我写的是第一种方法，左闭右闭即[left, right]。

区间的定义这就决定了二分法的代码应该如何写，因为我定义target在[left, right]区间，所以有如下两点：

while (left <= right) 要使用 <= ，因为left == right是有意义的，所以使用 <=
if (nums[middle] > target) right 要赋值为 middle - 1，因为当前这个nums[middle]一定不是target，那么接下来要查找的左区间结束下标位置就是 middle - 1

代码如下：

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
    int low = 0, high = nums.size() - 1;
        while(low <= high){
            int mid = (high - low) / 2 + low;
            int num = nums[mid];
            if (num == target) {
                return mid;
            } else if (num > target) {
                high = mid - 1;
            } else {
                low = mid + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
};

时间复杂度：O(log n)
空间复杂度：O(1)

二、力扣第27题：原地移除元素

题目链接：27. 移除元素 - 力扣（Leetcode）

1.思路一：

其实对于这道题而言，我一开始最先想到的方法是直接两层for循环暴力解法，一个for循环遍历数组元素，第二个for循环更新数组。暴力解法的时间复杂度是O(n^2)，这道题目暴力解法在leetcode上是可以过的。

代码如下：

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int s = nums.size();
        for (int i = 0; i < s; i++) {
            if (nums[i] == val) { 
                for (int j = i + 1; j < s; j++) {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                i--; s--; 
            }
        }
        return s;
    }
};

后来看了代码随想录的b站视频，知道了还有第二种解法，用双指针法（快慢指针法）来解，这样子大大降低了时间复杂度，从O(n^2)变成了O(n)，双指针是是算法中的一种技巧，双指针指的是在遍历对象的过程中，不是普通的使用单个指针进行访问，而是使用两个相同方向（快慢指针）或者相反方向（对撞指针）的指针进行扫描，从而达到相应的目的。最常见的双指针算法有两种：一种是，在一个序列里边，用两个指针维护一段区间；另一种是，在两个序列里边，一个指针指向其中一个序列，另外一个指针指向另外一个序列，来维护某种次序。
在视频里卡哥解释了如何利用双指针法来解决这道题，通过一个快指针和慢指针在一个for循环下来完成两个for循环的工作。

代码如下：(有解析）

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
       int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        while (left <= right) {
            // 找左边等于val的元素
            while (left <= right && nums[left] != val){
                ++left;
            }
            // 找右边不等于val的元素
            while (left <= right && nums[right] == val) {
                -- right;
            }
            // 将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素
            if (left < right) {
                nums[left++] = nums[right--];
            }
        }
        return left;   // leftIndex一定指向了最终数组末尾的下一个元素
    }
};

注意这些实现方法并没有改变元素的相对位置！