数组 - LeetCode 27. 移除元素

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，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：
输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2]
解释：函数返回新的长度 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。

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。

方法一：双指针

由于题目要求删除数组中等于 val的元素，因此输出数组的长度一定小于等于输入数组的长度，我们可以把输出的数组直接写在输入数组上。
使用左右双指针：right指针指向当前将要处理的元素，left指针指向下一个将要赋值的位置。

• 如果right指针指向的元素不等于 val，它一定是输出数组的一个元素，将right指针指向的元素复制到left指针位置，然后将left，right指针同时右移
• 如果right指针指向的元素等于 val，它不能在输出数组里，此时left指针不动，right指针右移一位

最坏情况：输入数组中没有元素等于val，左右指针各遍历了数组一次

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区间 [0,left) 左闭右开 ，最后left的值就是输出数组的长度。

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int n = nums.length;
        int left = 0;
        for (int right = 0; right < n; right++) {
            if (nums[right] != val) {
                nums[left] = nums[right];
                left++;
            }
        }
        return left;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为数组长度。
• 空间复杂度：O(1)，我们只需要常数的空间保存若干变量。

方法二：双指针优化

如果要移除的元素恰好在数组的开头，例如数组 [1,2,3,4,5]，当val为1时，我们需要把每一个元素都左移一位。

注意到题目中说：「元素的顺序可以改变」。实际上我们可以直接将最后一个元素5移动到数组开头，取代元素 1，得到序列[5,2,3,4] 同样满足题目要求。这个优化在数组中 val元素的数量较少时非常有效。

依然使用双指针实现：两个指针初始时分别位于数组的首、尾，向中间移动遍历该数组。

IMG_9F50C76D2332-1.jpeg

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        if (nums.length == 0) {
            return 0; // [] case , 不加这个容错nums[left]就会数组越界报错
        }
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        while(left < right) {
            if(nums[left] == val) {
                nums[left] = nums[right];
                right--;
            } else {
                left++;
            }
        }
        if(nums[left] == val) {
            return left;
        } else {
            return left+1;
        }
        
    }
}

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int left = 0;
        int right = nums.length;
        // 左,右指针重合的时候，遍历完数组中所有的元素。
        while (left < right) {
            if (nums[left] == val) {
                nums[left] = nums[right - 1];
                right--;
            } else {
                left++;
            }
        }
        return left;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为数组长度。只需要遍历该数组至多一次。
• 空间复杂度：O(1)，我们只需要常数的空间保存若干变量。