代码随想录算法训练营第一天| 704. 二分查找、27. 移除元素。

用JAVA代码编写

704. 二分查找

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. 你可以假设 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。

文章讲解：https://programmercarl.com/0704.%E4%BA%8C%E5%88%86%E6%9F%A5%E6%89%BE.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1fA4y1o715

思路：
已知输入的数组是有序的，我们的目标是找到target的元素。二分查找就是将整个数组划分连个数组，将target与中间索引的值进行比较，确定target是在左边还是右边，一直找下去，直到中间索引与target相等，就找到了。

复杂度分析：

• 时间复杂度： O(logN),其中 N 是数组的长度。
• 空间复杂度：O(1)

方法一：[left,right]

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        // 避免当 target 小于nums[0] nums[nums.length - 1]时多次循环运算
        if (target < nums[0] || target > nums[nums.length - 1]) {
            return -1;
        }
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left <= right) {//[left,right]
            int mid = left + ((right - left) >> 1);//相当于mid=(left+right)/2
            if (nums[mid] == target)
                return mid;
            else if (nums[mid] < target)//目标在右边，改变左区间
                left = mid + 1;//因为索引为mid的值小于目标，所以目标索引肯定不是mid，是他右边一个
            else if (nums[mid] > target)//目标在左边，改变右区间
                right = mid - 1;
        }
        return -1;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums={-1,0,3,5,9,12};
        Solution s1= new Solution();
        System.out.println(s1.search1(nums,9));
    }
    
}

方法二：[left,right)

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length;//区间左闭右开，所以right需要取数组长度
        while (left < right) {//[1,1),这里这样写区间就错了，所以是left
            int mid = left + ((right - left) >> 1);//相当于mid=(left+right)/2,防止溢出
            if (nums[mid] == target)//找到就返回下标
                return mid;
            else if (nums[mid] < target)//目标在右边，改变左区间,需要保持区间左闭右开和while循环一致
                left = mid + 1 ;//因为要与区间保持一致，左边是闭的，需要加一
            else if (nums[mid] > target)
                right = mid;//右边是开的，不用加一
        }
        return -1;
    }
}

27. 移除元素

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。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以**「引用」**方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

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。

提示：

• 0 <= nums.length <= 100
• 0 <= nums[i] <= 50
• 0 <= val <= 100

文章讲解：https://programmercarl.com/0027.%E7%A7%BB%E9%99%A4%E5%85%83%E7%B4%A0.html

视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP

方法一：暴力破解

思路：

两层for循环，第一个for遍历数组中的元素，如果当前元素是要删除的，则将之后的元素全都往前移动一位。

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n^2)$
• 空间复杂度：$O(1)$

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (nums[i]==val){// 找到要删除的元素
                for (int j = i+1; j < len; j++) {
                    nums[j-1]=nums[j];// 元素左移一位
                }
                i--;// 因为下标i以后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
                len--;
            }
        }
        return len;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums={-1,0,3,3,9,12};
        Solution s1= new Solution();
        System.out.println(s1.removeElement(nums,3));
    }
}

方法二：双指针

思路：

定义两个指针，slow是指向需要输出的结果，fast是遍历输入数组用的。

首先先看fast，fast找要删除的元素，找不到的话，就将fast所在元素赋值给slow所在元素，两指针都往后移一个；找到的话，就只将fast往后移，slow也就是结果不需要添加。直到fast遍历完整个数组，也就是fast>nums.length的时候终止循环。

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(1)$

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slow=0;
        for(int fast=0;fast<nums.length;fast++){
            if(nums[fast]!=val){
                nums[slow]=nums[fast];
                slow++;
            }
        }
        return slow;
    }
}

根据代码来的图