第一章 数组part01（第一天）

数组的基础知识

什么是数组

存储在一片连续的存储空间中，数据类型相同的数据集合
下标从 0 开始

数组连续存储带来的问题

增加、删除元素需要移动其他元素。不便于操作。

二维数组存储是否连续

在 C++ 中二维数组中的相邻元素存储在一片连续的地址空间中
在 Java 中，二维数组中第一维度的数据分别存储在连续的地址空间中

相关算法

704. 二分查找

题目

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。
思路：

算法思路

package day01.二分查找704;

/**
 * 
Title: 代码随想录
 * 
Description: 
 *
 * @author su.gd
 * @date 2023-05-11
 */
public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new Solution();
        int[] nums = new int[]{-1,0,3,5,9,12};
        System.out.println(solution.search2(nums, 13));
    }

    /**
     * 三个位置变量：left mid right
     * 每次获取中间位置下标 mid
     * 如果 nums[mid] = target：返回 mid
     * 如果不等于，比较 nums[mid] 和 target 的大小
     * 再继续查看 [left, mid-1] 和 [mid+1, right] 这两个区间，是否有满足的
     * ——递归
     * 

     * 结束条件不太明确：如果 left == right 后，值还是没有找到就可以退出了
     * 时间复杂度如何看：
     **/
    /**
     * 左闭右闭
     **/
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        int mid = 0;

        while (left <= right) {
            mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid -1;
            }
        }

        return -1;
    }

    /**
     * 左闭右开
     * 能取到左边，但不能取到右边
     * left = 0，right = nums.length
     * left < right，否则数组越界
     * mid = (left + right -1) / 2;
     *
     * 中间值如何取：当 target < nums[mid] 时，这是 right = mid，作为边界值
     *
     **/
    public int search2(int[] nums, int target) {
        int left = 0;
        // 右边是取不到的
        int right = nums.length;
        int mid = 0;

        // 右边是取不到的
        while (left < right) {
            mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return mid;
            } else if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                // 这个边界值是取不到的
                right = mid;
            }
        }

        return -1;
    }
}

27. 移除元素

题目

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。

算法思路

package day01.移除元素27;

/**
 * 
Title: 代码随想录
 * 
Description: 移除元素
 * https://leetcode.cn/problems/remove-element/
 *
 * @author su.gd
 * @date 2023-05-11
 */
public class Solution {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 双指针法：（暴力求解）
     * 一个变量 length 来记录最终长度（这里其实就是 j，结果的实际长度）
     * 一个指针 i 用来循环遍历数据
     * 如果 nums[i] = val，这个元素就可以被替换，用指针 j 来指向需要被替换的元素
     * nums[j] = nums[i]
     * j 开始位于初始位置，当 j 位置的元素需要被替换的时候，j 再移动位置
     *
     * 问题：
     * j 何时指向第一个需要被替换的元素：j 的位置直接用来记录有效元素，不是有效元素就不移动
     * 由于 j 自加了，所以 j 就是最终有效元素的个数
     **/
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int j = 0;

        // 边界判断
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return 0;
        }

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // j 用来记录有效元素的下标，当遇到 val 时，j 就不移动了，用来作为替换位置
            if (nums[i] != val) {
                nums[j++] = nums[i];
            }
        }
        // j 自加了，j 就是有效元素的个数
        return j;
    }
}