【C++编程能力提升】

一、704–二分查找

题目链接：704、二分查找

前提：元素有序，存在已知target；
核心：确定与target比较后针对不同情况的处理，比如等于target、小于target和大于target；
途径：左闭右闭 + 左闭右开，不同解决途径对于不同情况的处理是不同的，主要体现在开区间元素是无意义的，即无法可取。

1、二分查找–左闭右闭

    int left=0;
    int right=nums.size()-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid = left+(right-left)/2;
        if(nums[mid]==target)
            return mid;
        else if(nums[mid]>target)
            right=mid-1;
        else 
            left=mid+1;
    }
    return -1;

2、二分查找–左闭右开

    int left=0;
    int right=nums.size();
    while(left<right)
    {
        int mid=left+(right-left)/2;
        if(nums[mid]==target)
            return mid;
        else if(nums[mid]>target)
            right=mid;//注意右开时right是取不到该值的，故只能为mid，而不能为mid-1
        else 
            left=mid+1;
    }
    return -1;

扩展：35–搜索插入位置

题目链接：35、搜索插入位置

1、二分查找-左闭右闭

    int left=0;
    int right=nums.size()-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid=(right-left)/2+left;
        if(nums[mid]==target)
            return mid;
        else if(nums[mid]>target)
            right=mid-1;
        else 
            left=mid+1;
    }
    return left;

2、二分查找–左闭右开

    int left=0;
    int right=nums.size();
    while(left<right)
    {
        int mid=(right-left)/2+left;
        if(nums[mid]==target)
            return mid;
        else if(nums[mid]>target)
            right=mid;
        else
            left=mid+1;
    }
    return left;

二、27–移除元素

题目链接：27、移除元素

核心：针对数组元素的移除，只能令有效元素覆盖无效元素。
方法：无效元素移至数组末尾，可以逐个元素移动，也可以首尾元素移动；或者仅在有效数组中添加有效元素，即将有效元素移至数组起始，这样也能使无效元素位于数组末尾。

1、暴力法

思想是：两层for循环，外层遍历原数组元素；当遇到需移除的无效元素时，内层for循环从该无效元素的下一个元素开始，逐个覆盖前一个元素直到有效数组的最后一个元素，实质是将无效元素移到末尾；否则，即遇到有效元素则无需处理。
注意1：移除无效元素后，即更新数组后的i指向原数组的i+1，故需i–后再次判断i处元素是否有效；
注意2：移除无效元素后，有效数组的长度也需要更新。

    int len=nums.size();
    for(int i=0;i<len;++i)
    {
        if(nums[i]==val)
        {//遇到val需移除此nums[i],即i+1开始的元素需前移一位，覆盖前一位的元素
            for(int j=i+1;j<len;++j)
            {//更新结束后，此时nums size=j
                nums[j-1]=nums[j];
            }
            i--;//更新后的i指向原来的i+1处，故仍需再次判断nums[i]
            len--;//移除一个即长度减一
        }     
    }
    return len;

2、双指针法–左右指针

思想是：令left和right分别指向有效数组的首尾元素，left指针遍历有效数组元素，一旦left指向无效元素，则与right指向元素相互交换，交换后right指向无效元素，故需更新right，即right前移一位（交换后仍需判断当前left指向元素，故此时left无需后移）；否则，即left指向元素是有效的，left右移继续遍历，直至left>right遍历结束。
注意：right总是指向最后一个有效元素，故有效数组长度为right+1，即left。

    int left=0;
    int right=nums.size()-1;
    while(left<=right)
    {//左闭右闭
        if(nums[left]==val)
        {//遇到val时交换right元素与left元素，以及right前移（因为交换后的right元素是移除的
            nums[left]=nums[right];
            nums[right]=val;
            right--;
        }
        else
            left++;  
    }
    return left;//最终返回有效数组长度right+1（right指向最后一个有效元素），即left

3、双指针–快慢指针

思想是：设置slow和fast指针，fast遍历原数组元素，slow指向有效数组的元素。
当fast指向元素有效时，添加到slow指向的有效数组中，即赋值给slow，并且slow后移一位，准备接收下一个有效元素；否则，即fast指向元素无效时，继续遍历，无需对slow进行处理。

    int slow=0;
    for(int fast=0;fast<nums.size();++fast)
    {
        if(nums[fast]!=val)
        {//fast指向元素有效，则赋值给slow，且slow后移一位
            nums[slow]=nums[fast];
            slow++;
        }
    }
    return slow; //返回slow不是slow+1是因为slow指向下一个有效元素