【算法】活用双指针完成复写零操作

Problem: 1089. 复写零

题目解析

首先我们来分析一下本题的题目意思

• 可以看到题目中给到了一个数组，意思是让我们将数组中的零元素都复写一遍，然后将其余的元素向后平移

• 光就上面这样来看还是不太形象，我们通过画图来分析一下，通过下图我们可以看到，凡是0的都复写了两遍，凡不是0的都复写了一遍

• 但是呢题目中很明显地讲到只能让我们在数组上进行就地操作，但是就我们上面的操作而言则是在另外开辟了一块数组的空间

那在下面我们就去考虑一下在数组原地的操作

• 可以看到在下面我使用到了双指针的操作，若是cur遍历到0的话就进行两次的复写操作，不过呢大家可以看到在第一次的复写操作完成之后，【2】被覆盖了，但是这个【2】是我们需要的，那也就造成了一定的问题

那么反应快的同学可以意识到，如果要进行覆盖操作的话就需要 从后往前 进行遍历操作才可以

算法原理分析

好，接下去呢我们就来分析一下解决本题的思路

找到最后一个复写的位置

• 上面说到是要从后往前开始做复写操作，那么第一步我们所要做的就是找到最后一个复写的位置，即让这个dest指向最后的0

那要怎么去找呢？（头一次尝试幻灯片≧ ﹏ ≦）

可以分为以下几步：

1. 判断cur位置的值，决定dest走一步还是两步
2. 判断dest是否到达末尾，决定cur是否++

<,,,,,,>

---

但是呢，就上面这样的逻辑去走的话其实是不对的，因为我们还未考虑到特殊的边界情况

• 即下面的这种情况，当测试用例的倒数第二个数为0的时候，此时dest又刚好到这个位置，那么就需要向后移动两步，此时就造成了越界问题

所以此时我们应该要考虑处理一下这个边界问题

• 因为倒数第二个数为0，那么对其进行复写操作的话，最后一个也是0，我们将其做一个修改即可，不过呢两个指针cur和dest也需要去做一个变化，cur前移一位即可，dest因为做了复写操作，所以需要前移两位

从后往前进行复写操作

上面呢，我们已经找到了需要复写的最后一个位置，那接下去我们就要正式开始复写操作了

• 这一块的话就不做动画演示了，读者可以试着自己去手动模拟一下，也就是从我们上面所找到的cur位置开始，慢慢地向前遍历然后去做复写操作即可，将数一一地复写到dest所在的位置，如果arr[cur]为0的话，那我们就需要考虑复写两次了

代码展示

最后来展示一下整体的代码

class Solution {
public:
    void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
        // 1.找到复写的最后一个位置
            // (1) 判断cur位置的值，决定dest走一步还是两步
            // (2) 判断dest是否到达末尾，决定cur是否++
        int dest = -1;
        int cur = 0;
        int sz = arr.size();
        while(dest < sz)
        {
            if(arr[cur])  dest++;
            else   dest += 2;
            if(dest >= sz - 1)
                break;
            cur++;
        }

        // 2.判断边界的情况
        if(dest == sz)
        {
            arr[dest - 1] = 0;
            cur--;
            dest -= 2;
        }     

        // 3.从右往左复写0
        while(cur >= 0)
        {
            if(arr[cur]) arr[dest--] = arr[cur--];
            else
            {
                arr[dest--] = 0;
                arr[dest--] = 0;
                cur--;
            }
        }   
    }
};

下面是运行后的结果