力扣刷题day01|704二分查找、27移除元素

力扣刷题day01-704二分查找|27移除元素

704. 二分查找

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给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。

难点

1. 二分时的条件到底是 while(left < right) 还是 while(left <= right)

2. 二分完后根据target的位置不同，指针到底应该指向哪，是right = middle，还是要right = middle - 1

思路

• target 是在一个在左闭右闭的区间里，即[left, right]

此时left == right是有意义的，if (nums[middle] > target) right 要赋值为 middle - 1，因为当前这个nums[middle]一定不是target，那么接下来要查找的左区间结束下标位置就是 middle - 1

public class BinarySearch {
    public int search1 (int[] nums, int target){
        // whlie循环中为左闭右闭区间
        // 定义左右指针及中间位置
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        while (left <= right){
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (target < nums[mid]){
                right = mid - 1;
            }else if (target > nums[mid]){
                left = mid + 1;
            }else if (target == nums[mid]){
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }
}

• target 是在一个在左闭右开的区间里，即[left, right)

因为left == right在区间[left, right)是没有意义的，if (nums[middle] > target) right 更新为 middle，因为当前nums[middle]不等于target，去左区间继续寻找，而寻找区间是左闭右开区间，right即使更新为middle也是在开区间上，不会参与比较

public int search2 (int[] nums, int target){
        // whlie循环中为左闭右开区间
        // 定义左右指针及中间位置
        int left = 0;
        int right = nums.length; // 左闭右开时右指针要指出数组右边界后一位，开区间取不到
        while (left < right){
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (target < nums[mid]){
                right = mid;
            }else if (target > nums[mid]){
                left = mid + 1;
            }else if (target == nums[mid]){
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

时间复杂度：O(logn)

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27. 移除元素

力扣题目链接

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。

思路

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。

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

当快指针指向的值不等于目标值，那么快指针此时指向的值便可以赋值给慢指针所指向的新数组

public class RemoveElement {
    public int removeElement(int[] nums, int val){
        int slowIndex = 0; // 寻找新数组的元素 ，新数组就是不含有目标元素的数组
        int fastIndex = 0; // 新新数组下标
        for (fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++){
            if (nums[fastIndex] != val){
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;
    }
}

• 时间复杂度：O(n)

双向指针法

核心就是把不等于val的全部放在数组左边，等于val的全部放在数组右边

• 左指针：寻找等于val的元素把它扔到右边
• 慢指针：寻找不等于val的元素，与左边等于val的位置进行交换

难点是关于while中<与<=的使用

while (leftIndex <= rightIndex && nums[leftIndex] != val){
                leftIndex++;
}

当leftIndex=rightIndex两个指针重合，说明左边已经没有val要移动到右边，左指针指向两指针重合的下一位，当leftIndex>rightIndex循环停止

while (leftIndex <= rightIndex && nums[rightIndex] == val) {
                rightIndex--;
}

此时leftIndex已经大于rightIndex，循环停止。

 if (leftIndex < rightIndex)

leftIndex=rightIndex时当二指针重合时不需要交换

完整代码：

public int removeElement(int[] nums, int val){
    // 双向指针的方法
    int leftIndex = 0; // 左指针
    int rightIndex = nums.length - 1; // 右指针
    while(leftIndex <= rightIndex){
        // 找到左边等于val的元素
        while (leftIndex <= rightIndex && nums[leftIndex] != val){
            leftIndex++;
        }
        //找到右边不等于val的元素
        while (leftIndex <= rightIndex && nums[rightIndex] == val){
            rightIndex--;
        }
        //找到左边等于val的就与右边不等于val的元素交换
        if(leftIndex < rightIndex){
            nums[leftIndex++] = nums[rightIndex--];
        }
    }
    return leftIndex;
}