力扣1089题 复写零 双指针解法

2. 复写零

给你一个长度固定的整数数组 arr ，请你将该数组中出现的每个零都复写一遍，并将其余的元素向右平移。

注意：请不要在超过该数组长度的位置写入元素。请对输入的数组 就地 进行上述修改，不要从函数返回任何东西。

示例 1：

输入：arr = [1,0,2,3,0,4,5,0]
输出：[1,0,0,2,3,0,0,4]
解释：调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,0,0,2,3,0,0,4]

示例 2：

输入：arr = [1,2,3]
输出：[1,2,3]
解释：调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,2,3]

算法思路

本题使用双指针算法.

如果[从前往后]进行原地复写的话, 由于0会复写两次, 导致没有被复写的数被[覆盖]掉了. 因此我们使用[从后向前]的复写策略.

算法流程

1. 初始化两个指针cur = 0, dest = -1

2. 先找到最后一个复写的数, 使cur指向最后一个复写的数, dest指向从后往前复写的起始位置, 应该是数组的最后一个元素的位置.

   • 当cur < arr.length时, 一直执行下面的循环:

     • 先判断cur位置的值

       • 如果为0, dest向后移动2步
       • 如果不是0, dest向后移动1步

     • 判断dest是否已经到达数组的最后一个元素的位置, 如果到达了, 就终止循环.

     • cur++, 继续判断

3. 处理边界情况. 判断dest是否发生越界(dest = arr.length):

   如果发生了越界:

   • 让数组arr[arr.length - 1] = 0
   • cur--
   • dest -= 2

4. "从后向前"完成复写操作, 只要cur >= 0

   • 判断cur位置的值
     • 如果是0: dest和dest - 1位置的值改为0, dest -= 2
     • 如果不是0: dest位置的值改为cur位置的值, dest--
   • cur--

Java代码

class Solution {
    public static void duplicateZeros(int[] arr) {
        int cur = 0, dest = -1;
        while (cur < arr.length) {
            if(arr[cur] == 0) {
                dest += 2;
            } else {
                dest++;
            }
            if(dest >= arr.length - 1) {
                break;
            }
            cur++;
        }
        if(dest >= arr.length) {
            arr[arr.length - 1] = 0;
            dest -= 2;
            cur--;
        }
        while (cur >= 0) {
            if(arr[cur] == 0) {
                arr[dest--] = 0;
                arr[dest--] = 0;
                cur--;
            } else {
                arr[dest--] = arr[cur--];
            }
        }
    }
}

时间复杂度: O(N) 空间复杂度O(1)