27. 移除元素 暴力+快慢指针+相向双指针

27. 移除元素

1、暴力

解题过程

外层循环遍历nums数组，当遇到等于val的元素时，进入内层循环将后续元素均前移一位，覆盖前一个元素。

时间复杂度: O(n^2)

空间复杂度: O(1)

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) { // 外层循环遍历数组元素
            if (nums[i] == val) {
                for (int j = i + 1; j < n; j++) { //内层循环删除等于val的元素（后续元素均前移一位）
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                i--; // nums[i]已被新元素覆盖，尚未判断新元素是否等于val
                n--; // 未被遍历的元素均前移一位，更新遍历区间的右边界
            }
        }

        return n;
    }
}

2、快慢指针

解题过程
遍历数组，遇到等于val的元素就向前追加，覆盖前面的旧元素，最终所有有效元素都位于前面。
快指针在旧数组中找非目标元素，然后赋值给慢指针指向的新数组。
对于移除元素可以理解为，拿右边 right 所指元素填补左边 left 所指元素的坑，坑就是 left 从左到右遍历过程中遇要的需要删除的元素。

时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(1)

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int count = 0; // 记录有效元素个数
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != val) nums[count++] = nums[i]; // 有效元素追加到前面
        }
        return count;
    }
}

3、相向双指针

解题过程
left，right初始化为数组的左、右边界。若nums[left] == val，left 位置的元素需要被覆盖，直接用 right 所指元素覆盖，更新 right 指向下一个可用于（等于val、不等于val都可以）覆盖的元素；若nums[left] != val，left 位置的元素不用被覆盖 更新 left 指向下一个新元素。重复上面的过程，直至 left > right。

时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(1)

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        while (left <= right) {
            if (nums[left] == val) { // left所指元素需要被覆盖
                nums[left] = nums[right]; // 直接将right所指元素覆盖到left位置，未判断该元素是否等于val，左边界left 不动，在下一次循环判断该元素
                right--; // 更新右边界，right 指向下一个用来覆盖的元素
            } else {
                left++;
            }
        }
        return left;
    }
}