【LeetCode Hot 100】移动零

1. 移动零

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问题描述

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。要求：

• 必须原地操作，不能拷贝数组
• 尽量减少操作次数

示例

示例1
输入：[0,1,0,3,12]
输出：[1,3,12,0,0]

示例2
输入：[0]
输出：[0]

解题思路

双指针法（最优解）

1. 快慢指针：使用两个指针left和right
2. 指针分工：
   • right指针遍历数组
   • left指针标记非零元素的插入位置
3. 操作过程：
   • 当nums[right] != 0时，交换nums[left]和nums[right]
   • 保持left左侧都是非零元素

将上述思路整理后改写成下面的代码版本：

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        //双指针，用一个tag表示 当遍历到i不为0时，[tag , i-1]都是0
        //每次把非0的与tag交换，tag再++ , 第i位也会变成0
        int tag = 0;    //初始时为0
        for (int& x : nums)
        {
            if ( x )
            {
                swap(nums[tag++] , x);
            }
        }
    }
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，只需遍历数组一次

• 空间复杂度：O(1)，只使用了常数个额外空间

关键点说明

1. 原地操作：直接在原数组上进行修改，不创建新数组
2. 保持顺序：非零元素的相对顺序保持不变
3. 高效性：只需一次遍历即可完成操作
4. 边界处理：自动处理全零数组或单元素数组的情况

扩展思考

1. 如果要求将所有零移动到数组开头而非末尾，该如何修改算法？
2. 如何统计移动零的总操作次数？
3. 这种方法是否适用于其他特定值的移动（如移动所有1）？

提示：在实际编程中，可以尝试用不同的指针命名方式（如slow/fast）来帮助理解算法逻辑