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数组相关问题
双指针
说明:
1.必须在原数组上操作,不能拷贝额外的数组。
2.尽量减少操作次数
解题思路:从左向右遍历数组,当遇到非零元素时将其复制到新的数组中,遍历结束后,新的数组剩余元素用0补齐
def moveZeroes(nums) -> None: temp = []
for i in range(len(nums)):
if nums[i] != 0: temp.append(nums[i])
for i in range(len(temp)): nums[i] = temp[i]
for i in range(len(temp), len(nums)): nums[i] = 0
print(nums)
解题思路:使用两个指针i , j ,从左向右遍历数组,j用来记录非零元素的位置,当i 遇到非零元素时,将i指向的值赋值给j 指向的元素。i遍历结束后,从j的位置开始用0补齐
def moveZeroes2(nums) -> None: j = 0
for i in range(len(nums)):
if nums[i] != 0: nums[j] = nums[i] j += 1
for i in range(j, len(nums)): nums[i] = 0
def moveZeroes3(nums) -> None: j = 0
for i in range(len(nums)):
if nums[i] != 0:
nums[j], nums[i] = nums[i], nums[j] j += 1
移除元素(LeetCode27)
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。
思路及算法
题目要求删除数组中等于 val 的元素,因此输出数组的长度一定小于等于输入数组的长度,我们可以把输出的数组直 接写在输入数组上。可以用双指针:右指针 right 指向当前将要处理的元素,左指针 left 指向下一个将要赋值的位 置
l 如果右指针指向的元素不等于 val,它一定是输出数组的一个元素,我们就将右指针指向的元素复制到左指针位置,然后将左右指针同时右移;
l 如果右指针指向的元素等于 val,它不能在输出数组里,此时左指针不动,右指针右移一位。
整个过程保持不变的性质是:区间 [0,left) 中的元素都不等于 val。当左右指针遍历完输入数组以后,left 的值就 是输出数组的长度。
这样的算法在最坏情况下(输入数组中没有元素等于 val),左右指针各遍历了数组一次。
def removeElement(nums, val): """
:type nums: List[int]
:type val: int
:rtype: int """
i = -1
for j in range(len(nums)):
if nums[j] != val: i = i + 1
nums[i] = nums[j]
return i + 1
复杂度分析:时间复杂度:O(n),其中n是数组nums的长度 空间复杂度:O(1) 。
删除有序数组中的重复项 (LeetCode26)
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。
示例 1:
输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
def removeDuplicates(nums): if not nums:
return 0
n = len(nums) fast = slow = 1 while fast < n:
if nums[fast] != nums[fast - 1]: nums[slow] = nums[fast]
slow += 1
fast += 1
return slow
颜色分类(LeetCode75) 中等
给定一个包含红色、白色和蓝色,一共 n 个元素的数组,原地对它们进行排序,使得相同颜色的元素相邻, 并按照红色、白色、蓝色顺序排列。此题中,我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
方法一:计数排序
两次遍历, 第一次统计0,1,2 出现的次数, 第二次按顺序生成数组
方法二:双指针
用两个指针分别用来交换 0 和 2,指针P0来交换 0,P2来交换 2,初始值P0为 0, P2初始值为n-1
P2是从右向左移动的,故从左向右遍历整个数组时,当遍历的位置超过P2遍历即可停止
从左向右遍历整个数组,设当前遍历到的位置为 i,对应的元素为 nums[i]
如果找到了 0,将其与 nums[P0] 进行交换,并将 P0向后移动一个位置 如果找到了 2,将其与 nums[ P2] 进行交换,并将P2向前移动一个位置
def sortColors(nums): n = len(nums)
p0, p2 = 0, n - 1
i = 0
while i <= p2:
while i <= p2 and nums[i] == 2:
nums[i], nums[p2] = nums[p2], nums[i] p2 -= 1
if nums[i] == 0:
nums[i], nums[p0] = nums[p0], nums[i] p0 += 1
i += 1
复杂度分析:时间复杂度:O(n),其中n是数组nums的长度 空间复杂度:O(1) 。