474 lines
13 KiB
Markdown
474 lines
13 KiB
Markdown
<p align="center">
|
||
<a href="https://programmercarl.com/other/xunlianying.html" target="_blank">
|
||
<img src="../pics/训练营.png" width="1000"/>
|
||
</a>
|
||
<p align="center"><strong><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/tqCxrMEU-ajQumL1i8im9A">参与本项目</a>，贡献其他语言版本的代码，拥抱开源，让更多学习算法的小伙伴们收益！</strong></p>
|
||
|
||
|
||
# 27. 移除元素
|
||
|
||
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/remove-element/)
|
||
|
||
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:
|
||
给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,
|
||
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。
|
||
|
||
示例 2:
|
||
给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2,
|
||
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。
|
||
|
||
**你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。**
|
||
|
||
|
||
## 算法公开课
|
||
|
||
**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html)：[数组中移除元素并不容易！LeetCode：27. 移除元素](https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP)，相信结合视频再看本篇题解，更有助于大家对本题的理解**。
|
||
|
||
## 思路
|
||
|
||
有的同学可能说了，多余的元素，删掉不就得了。
|
||
|
||
**要知道数组的元素在内存地址中是连续的，不能单独删除数组中的某个元素，只能覆盖。**
|
||
|
||
数组的基础知识可以看这里[程序员算法面试中，必须掌握的数组理论知识](https://programmercarl.com/数组理论基础.html)。
|
||
|
||
### 暴力解法
|
||
|
||
这个题目暴力的解法就是两层for循环，一个for循环遍历数组元素 ，第二个for循环更新数组。
|
||
|
||
删除过程如下：
|
||
|
||
|
||
|
||
很明显暴力解法的时间复杂度是O(n^2)，这道题目暴力解法在leetcode上是可以过的。
|
||
|
||
代码如下：
|
||
|
||
```CPP
|
||
// 时间复杂度：O(n^2)
|
||
// 空间复杂度：O(1)
|
||
class Solution {
|
||
public:
|
||
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
|
||
int size = nums.size();
|
||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||
if (nums[i] == val) { // 发现需要移除的元素，就将数组集体向前移动一位
|
||
for (int j = i + 1; j < size; j++) {
|
||
nums[j - 1] = nums[j];
|
||
}
|
||
i--; // 因为下标i以后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
|
||
size--; // 此时数组的大小-1
|
||
}
|
||
}
|
||
return size;
|
||
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
* 时间复杂度：O(n^2)
|
||
* 空间复杂度：O(1)
|
||
|
||
### 双指针法
|
||
|
||
双指针法（快慢指针法）： **通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。**
|
||
|
||
定义快慢指针
|
||
|
||
* 快指针：寻找新数组的元素 ，新数组就是不含有目标元素的数组
|
||
* 慢指针：指向更新 新数组下标的位置
|
||
|
||
很多同学这道题目做的很懵，就是不理解 快慢指针究竟都是什么含义，所以一定要明确含义，后面的思路就更容易理解了。
|
||
|
||
删除过程如下：
|
||
|
||
|
||
|
||
很多同学不了解
|
||
|
||
|
||
**双指针法（快慢指针法）在数组和链表的操作中是非常常见的，很多考察数组、链表、字符串等操作的面试题，都使用双指针法。**
|
||
|
||
后续都会一一介绍到，本题代码如下：
|
||
|
||
```CPP
|
||
// 时间复杂度：O(n)
|
||
// 空间复杂度：O(1)
|
||
class Solution {
|
||
public:
|
||
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
|
||
int slowIndex = 0;
|
||
for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
|
||
if (val != nums[fastIndex]) {
|
||
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
|
||
}
|
||
}
|
||
return slowIndex;
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
注意这些实现方法并没有改变元素的相对位置！
|
||
|
||
* 时间复杂度：O(n)
|
||
* 空间复杂度：O(1)
|
||
|
||
```CPP
|
||
/**
|
||
* 相向双指针方法，基于元素顺序可以改变的题目描述改变了元素相对位置，确保了移动最少元素
|
||
* 时间复杂度：O(n)
|
||
* 空间复杂度：O(1)
|
||
*/
|
||
class Solution {
|
||
public:
|
||
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
|
||
int leftIndex = 0;
|
||
int rightIndex = nums.size() - 1;
|
||
while (leftIndex <= rightIndex) {
|
||
// 找左边等于val的元素
|
||
while (leftIndex <= rightIndex && nums[leftIndex] != val){
|
||
++leftIndex;
|
||
}
|
||
// 找右边不等于val的元素
|
||
while (leftIndex <= rightIndex && nums[rightIndex] == val) {
|
||
-- rightIndex;
|
||
}
|
||
// 将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素
|
||
if (leftIndex < rightIndex) {
|
||
nums[leftIndex++] = nums[rightIndex--];
|
||
}
|
||
}
|
||
return leftIndex; // leftIndex一定指向了最终数组末尾的下一个元素
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
|
||
## 相关题目推荐
|
||
|
||
* [26.删除排序数组中的重复项](https://leetcode.cn/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/)
|
||
* [283.移动零](https://leetcode.cn/problems/move-zeroes/)
|
||
* [844.比较含退格的字符串](https://leetcode.cn/problems/backspace-string-compare/)
|
||
* [977.有序数组的平方](https://leetcode.cn/problems/squares-of-a-sorted-array/)
|
||
|
||
## 其他语言版本
|
||
|
||
### Java：
|
||
|
||
```java
|
||
class Solution {
|
||
public int removeElement(int[] nums, int val) {
|
||
// 快慢指针
|
||
int slowIndex = 0;
|
||
for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {
|
||
if (nums[fastIndex] != val) {
|
||
nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
|
||
slowIndex++;
|
||
}
|
||
}
|
||
return slowIndex;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
```java
|
||
//相向双指针法
|
||
class Solution {
|
||
public int removeElement(int[] nums, int val) {
|
||
int left = 0;
|
||
int right = nums.length - 1;
|
||
while(right >= 0 && nums[right] == val) right--; //将right移到从右数第一个值不为val的位置
|
||
while(left <= right) {
|
||
if(nums[left] == val) { //left位置的元素需要移除
|
||
//将right位置的元素移到left（覆盖），right位置移除
|
||
nums[left] = nums[right];
|
||
right--;
|
||
}
|
||
left++;
|
||
while(right >= 0 && nums[right] == val) right--;
|
||
}
|
||
return left;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
```java
|
||
// 相向双指针法（版本二）
|
||
class Solution {
|
||
public int removeElement(int[] nums, int val) {
|
||
int left = 0;
|
||
int right = nums.length - 1;
|
||
while(left <= right){
|
||
if(nums[left] == val){
|
||
nums[left] = nums[right];
|
||
right--;
|
||
}else {
|
||
// 这里兼容了right指针指向的值与val相等的情况
|
||
left++;
|
||
}
|
||
}
|
||
return left;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### Python：
|
||
|
||
|
||
``` python 3
|
||
（版本一）快慢指针法
|
||
class Solution:
|
||
def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
|
||
# 快慢指针
|
||
fast = 0 # 快指针
|
||
slow = 0 # 慢指针
|
||
size = len(nums)
|
||
while fast < size: # 不加等于是因为，a = size 时，nums[a] 会越界
|
||
# slow 用来收集不等于 val 的值，如果 fast 对应值不等于 val，则把它与 slow 替换
|
||
if nums[fast] != val:
|
||
nums[slow] = nums[fast]
|
||
slow += 1
|
||
fast += 1
|
||
return slow
|
||
```
|
||
|
||
``` python 3
|
||
（版本二）暴力法
|
||
class Solution:
|
||
def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
|
||
i, l = 0, len(nums)
|
||
while i < l:
|
||
if nums[i] == val: # 找到等于目标值的节点
|
||
for j in range(i+1, l): # 移除该元素，并将后面元素向前平移
|
||
nums[j - 1] = nums[j]
|
||
l -= 1
|
||
i -= 1
|
||
i += 1
|
||
return l
|
||
|
||
```
|
||
|
||
### Go：
|
||
|
||
```go
|
||
// 快慢指针法
|
||
// 时间复杂度 O(n)
|
||
// 空间复杂度 O(1)
|
||
func removeElement(nums []int, val int) int {
|
||
// 初始化慢指针 slow
|
||
slow := 0
|
||
// 通过 for 循环移动快指针 fast
|
||
// 当 fast 指向的元素等于 val 时，跳过
|
||
// 否则，将该元素写入 slow 指向的位置，并将 slow 后移一位
|
||
for fast := 0; fast < len(nums); fast++ {
|
||
if nums[fast] == val {
|
||
continue
|
||
}
|
||
nums[slow] = nums[fast]
|
||
slow++
|
||
}
|
||
|
||
return slow
|
||
}
|
||
```
|
||
```go
|
||
//相向双指针法
|
||
func removeElement(nums []int, val int) int {
|
||
// 有点像二分查找的左闭右闭区间 所以下面是<=
|
||
left := 0
|
||
right := len(nums) - 1
|
||
for left <= right {
|
||
// 不断寻找左侧的val和右侧的非val 找到时交换位置 目的是将val全覆盖掉
|
||
for left <= right && nums[left] != val {
|
||
left++
|
||
}
|
||
for left <= right && nums[right] == val {
|
||
right--
|
||
}
|
||
//各自找到后开始覆盖 覆盖后继续寻找
|
||
if left < right {
|
||
nums[left] = nums[right]
|
||
left++
|
||
right--
|
||
}
|
||
}
|
||
fmt.Println(nums)
|
||
return left
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### JavaScript:
|
||
|
||
```javascript
|
||
//时间复杂度：O(n)
|
||
//空间复杂度：O(1)
|
||
var removeElement = (nums, val) => {
|
||
let k = 0;
|
||
for(let i = 0;i < nums.length;i++){
|
||
if(nums[i] != val){
|
||
nums[k++] = nums[i]
|
||
}
|
||
}
|
||
return k;
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
### TypeScript：
|
||
|
||
```typescript
|
||
function removeElement(nums: number[], val: number): number {
|
||
let slowIndex: number = 0, fastIndex: number = 0;
|
||
while (fastIndex < nums.length) {
|
||
if (nums[fastIndex] !== val) {
|
||
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
|
||
}
|
||
fastIndex++;
|
||
}
|
||
return slowIndex;
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
### Ruby:
|
||
|
||
```ruby
|
||
def remove_element(nums, val)
|
||
i = 0
|
||
nums.each_index do |j|
|
||
if nums[j] != val
|
||
nums[i] = nums[j]
|
||
i+=1
|
||
end
|
||
end
|
||
i
|
||
end
|
||
```
|
||
### Rust:
|
||
|
||
```rust
|
||
impl Solution {
|
||
pub fn remove_element(nums: &mut Vec<i32>, val: i32) -> i32 {
|
||
let mut slowIdx = 0;
|
||
for pos in (0..nums.len()) {
|
||
if nums[pos]!=val {
|
||
nums[slowIdx] = nums[pos];
|
||
slowIdx += 1;
|
||
}
|
||
}
|
||
return (slowIdx) as i32;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### Swift:
|
||
|
||
```swift
|
||
func removeElement(_ nums: inout [Int], _ val: Int) -> Int {
|
||
var slowIndex = 0
|
||
|
||
for fastIndex in 0..<nums.count {
|
||
if val != nums[fastIndex] {
|
||
nums[slowIndex] = nums[fastIndex]
|
||
slowIndex += 1
|
||
}
|
||
}
|
||
return slowIndex
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### PHP:
|
||
|
||
```php
|
||
class Solution {
|
||
/**
|
||
* @param Integer[] $nums
|
||
* @param Integer $val
|
||
* @return Integer
|
||
*/
|
||
function removeElement(&$nums, $val) {
|
||
if (count($nums) == 0) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
// 快慢指针
|
||
$slow = 0;
|
||
for ($fast = 0; $fast < count($nums); $fast++) {
|
||
if ($nums[$fast] != $val) {
|
||
$nums[$slow] = $nums[$fast];
|
||
$slow++;
|
||
}
|
||
}
|
||
return $slow;
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### C:
|
||
|
||
```c
|
||
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
|
||
int slow = 0;
|
||
for(int fast = 0; fast < numsSize; fast++) {
|
||
//若快指针位置的元素不等于要删除的元素
|
||
if(nums[fast] != val) {
|
||
//将其挪到慢指针指向的位置，慢指针+1
|
||
nums[slow++] = nums[fast];
|
||
}
|
||
}
|
||
//最后慢指针的大小就是新的数组的大小
|
||
return slow;
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### Kotlin:
|
||
|
||
```kotlin
|
||
fun removeElement(nums: IntArray, `val`: Int): Int {
|
||
var slowIndex = 0 // 初始化慢指针
|
||
for (fastIndex in nums.indices) {
|
||
if (nums[fastIndex] != `val`) nums[slowIndex++] = nums[fastIndex] // 在慢指针所在位置存储未被删除的元素
|
||
}
|
||
return slowIndex
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### Scala:
|
||
|
||
```scala
|
||
object Solution {
|
||
def removeElement(nums: Array[Int], `val`: Int): Int = {
|
||
var slow = 0
|
||
for (fast <- 0 until nums.length) {
|
||
if (`val` != nums(fast)) {
|
||
nums(slow) = nums(fast)
|
||
slow += 1
|
||
}
|
||
}
|
||
slow
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### C#:
|
||
|
||
```csharp
|
||
public class Solution {
|
||
public int RemoveElement(int[] nums, int val) {
|
||
int slow = 0;
|
||
for (int fast = 0; fast < nums.Length; fast++) {
|
||
if (val != nums[fast]) {
|
||
nums[slow++] = nums[fast];
|
||
}
|
||
}
|
||
return slow;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
<p align="center">
|
||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||
</a>
|