Leecode 27.移除元素

Python实现：

class Solution:

    def removeElement(self, nums, val):

        """

        :type nums: List[int]

        :type val: int

        :rtype: int

        """

        i = nums.count(val)

        j = len(nums)

        while val in nums:

            nums.remove(val)

        return j-i

给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于val 的元素，返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

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。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。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以“引用”方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

//nums是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝int len = removeElement(nums, val);// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。for (int i = 0; i < len; i++) {    print(nums[i]);}

概要

这是一个相当简单的问题，但人们可能会对“就地”一词感到困惑，并认为在不复制数组的情况下从数组中删除元素是不可能的。

提示

尝试双指针法。

你是否使用“元素顺序可以更改”这一属性？

当要删除的元素很少时会发生什么？

解决方案

方法一：双指针

思路

既然问题要求我们就地删除给定值的所有元素，我们就必须用 O(1)O(1) 的额外空间来处理它。如何解决？我们可以保留两个指针 ii 和 jj，其中 ii 是慢指针，jj 是快指针。

算法

当 nums[j]nums[j] 与给定的值相等时，递增 jj 以跳过该元素。只要 nums[j] \neq valnums[j]̸​=val，我们就复制 nums[j]nums[j] 到 nums[i]nums[i] 并同时递增两个索引。重复这一过程，直到 jj 到达数组的末尾，该数组的新长度为 ii。

该解法与 删除排序数组中的重复项 的解法十分相似。

public int removeElement(int[] nums, int val) {

    int i = 0;

    for (int j = 0; j < nums.length; j++) {

        if (nums[j] != val) {

            nums[i] = nums[j];

            i++;

        }

    }

    return i;

}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)O(n)， 假设数组总共有 nn 个元素，ii 和 jj 至少遍历 2n2n 步。

空间复杂度：O(1)O(1)。 

方法二：双指针 —— 当要删除的元素很少时

思路

现在考虑数组包含很少的要删除的元素的情况。例如，num=[1，2，3，5，4]，Val=4num=[1，2，3，5，4]，Val=4。之前的算法会对前四个元素做不必要的复制操作。另一个例子是 num=[4，1，2，3，5]，Val=4num=[4，1，2，3，5]，Val=4。似乎没有必要将 [1，2，3，5][1，2，3，5] 这几个元素左移一步，因为问题描述中提到元素的顺序可以更改。

算法

当我们遇到 nums[i] = valnums[i]=val 时，我们可以将当前元素与最后一个元素进行交换，并释放最后一个元素。这实际上使数组的大小减少了 1。

请注意，被交换的最后一个元素可能是您想要移除的值。但是不要担心，在下一次迭代中，我们仍然会检查这个元素。

public int removeElement(int[] nums, int val) {

    int i = 0;

    int n = nums.length;

    while (i < n) {

        if (nums[i] == val) {

            nums[i] = nums[n - 1];

            // reduce array size by one

            n--;

        } else {

            i++;

        }

    }

    return n;

}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)O(n)，ii 和 nn 最多遍历 nn 步。在这个方法中，赋值操作的次数等于要删除的元素的数量。因此，如果要移除的元素很少，效率会更高。

空间复杂度：O(1)O(1)。