移除元素

题目链接：移除元素

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2,_,_]
解释：你的函数函数应该返回 k = 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

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：你的函数应该返回 k = 5，并且 nums 中的前五个元素为 0,0,1,3,4。
注意这五个元素可以任意顺序返回。
你在返回的 k 个元素之外留下了什么并不重要（因此它们并不计入评测）。

采用双指针算法，slow指针记录需要被覆盖的下表，fast指针去遍历数组。

代码：

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slowIndex=0;

        for(int fastIndex=0;fastIndex<nums.length;fastIndex++){
            if(nums[fastIndex]!=val){
                nums[slowIndex++]=nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }
}

GPT的解释

国内直接使用：点我跳转

• 使用一个指针遍历整个数组（称为 i），另一个指针（称为 k）记录当前可以放置有效元素的位置。
• 每次遇到 nums[i] != val，就将 nums[i] 赋值到 nums[k]，并递增 k，表示有效的元素数量增加。
• 最后返回 k，它表示数组中不等于 val 的元素的数量。

Java 代码实现

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        // 初始化指针 k，表示当前有效元素应存放的位置
        int k = 0;
        
        // 遍历数组中的每一个元素
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 如果当前元素不等于目标值 val
            if (nums[i] != val) {
                // 将该元素放入 nums[k] 位置，k 随之递增
                nums[k] = nums[i];
                k++;
            }
        }
        
        // 返回 k，表示有效元素的个数
        return k;
    }
}

解释

1. 指针 k 的作用：

   • k 记录了新数组的下一个可放置位置。当遇到一个不等于 val 的元素时，nums[k] 被赋值为这个元素，k 然后递增。

2. 遍历数组：

   • 使用一个 for 循环遍历整个数组，当 nums[i] != val 时，我们就将该元素放到 nums[k] 的位置，并且将 k 递增。这样，所有有效元素（即不等于 val 的元素）都被移到了数组的前面。

3. 时间复杂度：

   • 该算法只遍历了数组一次，所以时间复杂度为 O(n)，其中 n 是数组的长度。

4. 空间复杂度：

   • 该算法使用了常数级别的额外空间，即 O(1)。

示例1的解释：

输入：

nums = [3, 2, 2, 3], val = 3

执行步骤：

1. i = 0，nums[0] == 3，跳过。
2. i = 1，nums[1] == 2，放入 nums[0]，k++。
3. i = 2，nums[2] == 2，放入 nums[1]，k++。
4. i = 3，nums[3] == 3，跳过。

最后 k = 2，数组的前两个元素是 [2, 2]。

示例2的解释：

输入：

nums = [0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2], val = 2

执行步骤：

1. i = 0，nums[0] == 0，放入 nums[0]，k++。
2. i = 1，nums[1] == 1，放入 nums[1]，k++。
3. i = 2，nums[2] == 2，跳过。
4. i = 3，nums[3] == 2，跳过。
5. i = 4，nums[4] == 3，放入 nums[2]，k++。
6. i = 5，nums[5] == 0，放入 nums[3]，k++。
7. i = 6，nums[6] == 4，放入 nums[4]，k++。
8. i = 7，nums[7] == 2，跳过。

最终 k = 5，数组的前五个元素是 [0, 1, 3, 0, 4]。

这个方法可以有效地解决问题，并且符合题目对时间和空间复杂度的要求。