代码随想录二刷 ｜ 数组 ｜ 移除元素
- 题目描述
- 解题思路 & 代码实现
- 暴力解法
- 双指针法
题目描述
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 = [0,1,3,0,4]
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
解题思路 & 代码实现
暴力解法
使用两层for循环，第一层遍历数组元素，第二层更新数组
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int> &nums, int val) {
int size = nums.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (nums[i] == val) { // 发现需要移除的元素，就将数组集体向前移动一位
for (int j = i + 1; j < size; j++) {
nums[j - 1] = nums[j];
}
i--; // 因为下标i以后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
size--; // 数组大小也需要-1
}
}
return size;
}
};
时间复杂度：O(n^2)
空间复杂度：O(1)
双指针法
通过一个快指针和一个慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。
- 快指针：寻找新数组（即不含目标元素的数组）的元素
- 慢指针：指向更新新数组下标的位置
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int> &nums, int val) {
int slowIndex = 0;
int size = nums.size();
for (int fastIndex = 0; fastIndex < size; fastIndex++) {
if (val != nums[fastIndex]) {
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
}
}
return slowIndex;
}
};
相对难理解的是这一句：
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
它的意思是，当没有找到值为val的元素时（if语句的条件），将fastIndex指向的元素赋给slowIndex指向的元素，随后slowIndex向右移动一位。
它也等同于：
nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
slowIndex++;
本题中双指针的目的是在原有数组的基础上重新构建一个不含目标值的新数组，删除操作被巧妙的隐藏在了构建新数组中。
如果一直没遇到目标值，每一次循环过后，两个指针是始终指向同一个元素的；如果遇到了目标值，slow指向的元素依然是非目标值元素，而fast指针会继续向前，在下一次飞目标值的循环时，slow指向的元素会重新获得fast指向的元素，也就是说，目标值没有被slow指向过，他不在新构建的数组中。
举一个例子来帮助理解：
一个数组如下，需要移除的元素是值等于val也就是等于2的元素，初始状态下fastIndex和slowIndex位置如下：
在if (val != nums[fastIndex)的条件下，也就是下标0、1、2这三个位置：
- fastIndex = 0，nums[fastIndex] = 1，nums[slowIndex] = nums[fastIndex]，因此nums[slowIndex] = 1，slowIndex++，此时slowIndex = 1，循环体内结束，最后fastIndex++，fastIndex = 1.
- fastIndex = 1，nums[fastIndex] = 3，nums[slowIndex] = nums[fastIndex]，因此nums[slowIndex] = 3，slowIndex++，此时slowIndex = 2，循环体内结束，最后fastIndex++，fastIndex = 2.
- fastIndex = 2，nums[fastIndex] = 3，nums[slowIndex] = nums[fastIndex]，因此nums[slowIndex] = 3，slowIndex++，此时slowIndex = 3，循环体内结束，最后fastIndex++，fastIndex = 3.
此时的状态如下图：
此时遇到了目标值，不符合if的条件了，因此fastIndex会直接+1，fastIndex = 4，而slowIndex依然为2:
接下来的循环中，if条件又满足了，所以：
fastIndex=4，nums[fastIndex] = 1，nums[slowIndex] = nums[fastIndex]，所以nums[slowIndex] = 1，slowIndex + 1 = 3。注意此时slowIndex指向了3，而nums[slowIndex] = 4，也就是说，原本的nums[3] = 2，变为了nums[slowIndex] = 1，就相当于删除了原本的nums[3] = 2。此时的数组如下图，可以看到nums[3] = 2 已经被替代了：
最后fastIndex+1 = 5，slowIndex = 3。接下来全部都符合if的条件，最后fastIndex来到末尾，整个程序结束。
