代码随想录算法训练营第一天| 704. 二分查找、27. 移除元素

目录

数组理论基础

数组的特点

704.二分查找

代码实现

总结

27.移除元素

代码实现

 总结

数组理论基础

数组的特点

（1）下标从0开始；

（2）地址空间连续；
        因为数组地址空间连续，所以不能删除，只能覆盖。

704.二分查找

题目链接：704.二分查找

代码实现

class Solution {
public:
    int search(vector& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1; // 定义target在左闭右闭的区间里，[left, right]
        while (left <= right) { // 当left==right，区间[left, right]依然有效，所以用 <=
            int middle = left + ((right - left) / 2);// 防止溢出 等同于(left + right)/2
            if (nums[middle] > target) {
                right = middle - 1; // target 在左区间，所以[left, middle - 1]
            } else if (nums[middle] < target) {
                left = middle + 1; // target 在右区间，所以[middle + 1, right]
            } else { // nums[middle] == target
                return middle; // 数组中找到目标值，直接返回下标
            }
        }
        // 未找到目标值
        return -1;
    }
};

题目中，取数范围为左右闭区间的情况；

另外还有一种取数范围左闭右开的情况，其代码如下：

class Solution {
public:
    int search(vector& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size(); // 定义target在左闭右开的区间里，即：[left, right)
        while (left < right) { // 因为left == right的时候，在[left, right)是无效的空间，所以使用 <
            int middle = left + ((right - left) >> 1);
            if (nums[middle] > target) {
                right = middle; // target 在左区间，在[left, middle)中
            } else if (nums[middle] < target) {
                left = middle + 1; // target 在右区间，在[middle + 1, right)中
            } else { // nums[middle] == target
                return middle; // 数组中找到目标值，直接返回下标
            }
        }
        // 未找到目标值
        return -1;
    }
};

总结

1.在学习之前，二分法容易在是否取等的问题上产生疑问，看过教程以后，明白了原来是有左右闭区间和左开右闭等不同情况，根据不同的情况对区间进行不同地分析；

2.根据要求区间，所得结果在要求区间中满足或不满足情况，则可据此分析left、right如何根据middle取值，初始情况是否取等等问题；

3.取middle值时，或者说取中间值、平均值时，需要采取措施防止加法溢出； 

27.移除元素

题目链接：27.移除元素

代码实现

（1）暴力解法

class Solution {
public:
    int removeElement(vector& 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];
                }
                size--;
                i--;
            }
        }
        return size;
    }
};

（2）快慢双指针法

class Solution {
public:
    int removeElement(vector& nums, int val) {
        int size = nums.size();
        int slowIndex = 0;
        for(int fastIndex = 0; fastIndex < size; fastIndex ++){
            if(nums[fastIndex] != val)
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
        }

        return slowIndex;
    }
};

思路：快指针用来遍历整个数组，慢指针用来记录值非val的元素；

（3）左右双指针法

class Solution {
public:
    int removeElement(vector& nums, int val) {
        int size = nums.size();
        int leftIndex = 0, rightIndex = size - 1;
        while(leftIndex <= rightIndex){
            while(leftIndex <= rightIndex && nums[leftIndex] != val)
                ++leftIndex;
            while(leftIndex <= rightIndex && nums[rightIndex] == val)
                --rightIndex;
            if(leftIndex < rightIndex)
                nums[leftIndex++] = nums[rightIndex--];
        }
        return leftIndex;
    }
};

思路：将右边的值非val元素与左边的值val元素相互调换，使得左边（左指针以左）的数均为非val元素；

 总结

1.暴力方法是最直接好想的，一般可先从暴力方式下手；

2.暴力方法中覆盖操作重复了好多次，实际可以有针对性地进行覆盖，即用随遍历随记录的方式（快慢双指针）或针对性交换的方式（左右双指针），来减少不必要的整体覆盖次数；