leetcode刷题之数组NO.3

1.题目

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。
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 = [0,1,4,0,3]
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

2.解法一：穷举法

2.1.思路分析

• 最简单的办法就是双重循环，第一层循环用来遍历数组，第二层循环用来更新数组。

2.2.代码实现

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int length = nums.size();

        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            if (val == nums[i]) {
                for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                length--;
                i--;
            }
        }
        return length;
    }
};

2.3.算法分析

• 在leetcode上该算法时间超时，时间复杂度为O(n^2)，因此需要优化。
• 优化的点在于把两重循环做的事用一重循环来做。

3.解法二：双指针法

2.1.思路分析

• 双指针的一般适用于有序的数组，它指的是在遍历数组的过程中，不是使用普通的单个指针进行遍历，二是使用两个同方向的或者不同方向的指针进行遍历。
• 对于这道题，问题就是如何使用双指针在一重循环中完成两重循环做的事，对于这个问题进一步进行拆分，就成了两个问题，一个问题是：当快指针指向的元素和目标值相等时，应该怎么处理？另一个问题是：当快指针指向的元素和目标值不等时，应该怎么处理？
• 对于第一个问题：当相等时，首先想到的就是用后面的覆盖前面，但是这样做会导致下一次循环无法进行。因此当相等时，不进行覆盖，而是用慢指针标记数据，快指针前进。
• 对于第二个问题：当不相等时，就是开始用后面的覆盖前面的，覆盖完之后，双指针同时前进。

2.2.代码实现

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int length = nums.size();
        int slow = 0;
        int fast = 0;
        for (fast = 0; fast < length; fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                nums[slow++] = nums[fast];
            }
        }
        return slow;
    }
};

3.总结

• 在解决问题时，首先就是重构题目，明确题意，然后就是将问题分而治之，在解决子问题的过程中，一步一步解决，同时也要敢于推翻之前的步骤。
• 双指针法一般就是慢指针做标记，快指针探路。