【LeetCode刷题笔记】6.移除元素（27）

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。

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 = [0,1,3,0,4]
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

思路和题解

• 本题可以用遍历的方法，一个个遍历数组元素然后删除（或用库函数直接完成），但时间复杂度为O（n）, 且如果能用库函数直接解出一道题，那么考点肯定不是库函数的用法，需要找到其它解法

  暴力解法如下：

  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--; // 因为下标i之后的数值都向前移动了一位，所以i也向前移动一位
                  size--;
              }
          }
          return size;
      }
  };
  

• 由于涉及到了数组，且有两层循环的暴力解法，所以考虑双指针法，一开始想到了对撞指针，因为对撞指针一般处理数组类问题，快慢指针一般处理链表类问题

• 这里的思路是：左边的指针如果不是目标值（要移动到数组后面的），就一直向末尾移动

• 右边的指针如果是目标值（要在原地不动的），就一直向起始移动

• 当两个指针都指向对的值，就将他们进行交换（后面才发现右边的值根本不用交换到左边，因为根本不用管超过非目标值范围的数是多少）

  class Solution {
  public:
      int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
          int left = 0, right = nums.size() - 1, count = 0;
          while(left <= right){
              while(nums[left] != val){
                  left++;
                  //如果超过了Vector的大小，会发生越界异常
                  if(left>nums.size() -1)   break;
              }
              while(nums[right] == val){
                  //用右指针记录遇到的目标值有多少个
                  count++;
                  right--;
                  //同样防止越界错误
                  if(right<0) break;
              }
              //如果已经超过了，就不要再交换了
              if(left>right) break; 
  
              int temp = nums[left];
              nums[left] = nums[right];
              nums[right] = temp;
          }
          //count记录的是目标值的个数，所以更改后的数组长度是数组大小减去目标值数量等于非目标值数量
          //实际上,left的值是已经检查过的元素数量，因此直接返回left即可
          return nums.size() - count;
      }
  };
  

• 下面对双指针进行优化：

  左边指针指向val时，用右边的元素替换掉左边的元素

  即使替换过来的元素是val也无所谓，下一次循环时还是替换这个位置的数

  当两个指针相遇时，遍历结束

  此时left的值为修正过的元素数量，返回它即可

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