代码随想录算法训练营DAY1—— 704. 二分查找+ 27. 移除元素

704. 二分查找

文档讲解：代码随想录—数组—二分查找

视频讲解：手把手带你撕出正确的二分法 | 二分查找法 | 二分搜索法 | LeetCode：704. 二分查找法_哔哩哔哩

状态：已掌握

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。

提示：

• 你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
• n 将在 [1, 10000]之间。
• nums 的每个元素都将在 [-9999,
  9999]之间。

思路：
关键词为有序数组和不重复元素，所以可以考虑用二分法。实际编写代码时可以分为左闭右开，左闭右闭两种区间规则写出来的二分法。

提醒：
取数组中间元素的位置middle，可以写成 int middle = (left + right) / 2，但是有可能发生数组越界，例如 left 和 right 都是最⼤ int ，这么操作就越界了，所以最好换成： int middle= left + (right - left) / 2;

写法1：左闭右开（时间复杂度：O(log n)；空间复杂度：O(1)）

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left=0;
        int right=nums.size();//右开区间，实际判断时不会取到num.size()
        
        while(left<right){//可以思考[1,1)
            int middle=left+(right-left)/2;
            if(nums[middle]>target){
                right=middle;//右开区间
            }else if(nums[middle]<target){
                left=middle+1;//左闭区间
            }
            else return middle;
        }

        return -1;
    }
};

写法2：左闭右闭（时间复杂度：O(log n)；空间复杂度：O(1)）

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left=0;
        int right=nums.size()-1;//右闭区间，实际判断时会取到num.size()-1
        
        while(left<=right){//可以思考[1,1]
            int middle=left+(right-left)/2;
            if(nums[middle]>target){
                right=middle-1;//右闭区间
            }else if(nums[middle]<target){
                left=middle+1;//左闭区间
            }
            else return middle;
        }

        return -1;
    }
};

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27. 移除元素

文档讲解：代码随想录—数组—移除元素

视频讲解：数组中移除元素并不容易！ | LeetCode：27. 移除元素

状态：已掌握

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。

思路：
1.暴力解法：两层for循环，一个for循环遍历数组元素 ，第二个for循环更新数组。
2.双指针法（快慢指针法）： 通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。
快指针：寻找新数组的元素 ，新数组就是不含有目标元素的数组；
慢指针：指向更新 新数组下标的位置。

写法1：暴力解法（时间复杂度：O(n^2)；空间复杂度：O(1)）

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int size=nums.size();
       for(int i=0;i<size;i++){
           if(nums[i]==val){
                for(int j=i+1;j<size;j++){
                    nums[j-1]=nums[j];
                }
                i--;//此时新数组的i位置已经是原数组的i+1位置的值，所以要向前移动一位，走完本次循环的代码后，i会+1
                size--;

           }
       }
       return size;
    }
    
};

写法2：双指针法（快慢指针法）（时间复杂度：O(n)；空间复杂度：O(1)）

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
      
        int slow=0;
        for(int fast=0;fast<nums.size();fast++){
            if(nums[fast]!=val){
                nums[slow++]=nums[fast];
            }
        }
        return slow;//slow从0开始计数，走完最后一个满足if的代码slow指针会再向后移一位，刚好时新数组的长度。
    }
};