代码随想录算法训练营day01| LeetCode704 二分查找、LeetCode27 移除元素

LeetCode 704 二分查找

题目链接：https://leetcode.cn/problems/binary-search/
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1fA4y1o715

题目描述：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。

示例1：输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9 输出: 4 解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

示例2：输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2 输出: -1 解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

提示：
1.假设 nums 中的所有元素是不重复的。
2.n 将在 [1, 10000]之间。
3.nums 的每个元素都将在 [-9999, 9999]之间

思路：题目条件指出数组有序且不重复，因此可以使用二分查找。使用该方法要处理好边界条件。例如是 while(left < right) 还是 while(left <= right)；是right = middle呢，还是要right = middle - 1。二分法的区间定义分为左闭有闭[left,right]和左闭右开[left,right)两种情况。

解法一：左闭右闭

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {        
        int left = 0,right = nums.length -1;
        while(left <= right){//右边为闭区间时，left == right
            int middle = left + ((right - left)/2);//此处的目的是防止溢出
            if(nums[middle] > target){
                right = middle - 1;//右边为闭区间，此时middle已经判断过
            }else if(nums[middle] < target){
                left = middle + 1;
            }else return middle;//找到目标值，直接返回
        }
        return -1;//未找到目标值
    }
}

解法二：左闭右开

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {       
        int left = 0, right = nums.length;
        while(left < right){//此时右边为开区间，不能取"="号
            int middle = left + ((right - left)/2);//防止溢出
            if(nums[middle] > target){
                right = middle;//右边为开区间，middle此时未判断过
            }else if(nums[middle] < target){
                left = middle + 1;
            }else return middle;
        }
        return -1;
    }
}

LeetCode 27 移除元素

题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-element/
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP

题目描述：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。

示例1：输入：nums = [3,2,2,3], val = 3 输出：2, nums = [2,2] 解释：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。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。

示例2：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。

思路：数组的元素在内存地址中是连续的，因此移除某个元素并不是简单的删除这个元素，而是覆盖。通过Carl哥的讲解，此题可以通过暴力解法解决，同时也可通过双指针法(快慢指针法)解决。

解法一：暴力解法

思路：用两层循环，第一层循环先找到数组中与val相等的元素的位置，把其后的所有的元素在第二层循环中向前移动一位，实现覆盖，当第一个循环结束时，完成了元素的移除。

class Solution{
    public int removeElement(int[] nums, int val){
        int length = nums.length;
        for(int i = 0; i < length; i++){
            if(nums[i] == val){//找到需要移除的元素，将后面元素向前移
                for(int j = i + 1; j < length; j++){
                    nums[j - 1] = nums[j];//j - 1 为i的值
                }
                i--;//i之后的数值都向前移了一位，i也移动一位
                length--;数组长度减1
            }            
        }
        return length;
    }
}

解法二：快慢指针法

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slowIndex = 0;//定义慢指针
        for(int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++){
            if(nums[fastIndex] != val){//判断是否为目标值val
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;
    }
}

总结：今天学习了二分法和快慢指针法，由于编码能力较弱，因此都是看Carl哥的代码然后理解写出，希望在训练营这些天能够提高我的代码能力。