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0027.移除元素.md

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27. 移除元素

力扣题目链接

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。

示例 1: 给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 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。

示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 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。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

思路

有的同学可能说了，多余的元素，删掉不就得了。

要知道数组的元素在内存地址中是连续的，不能单独删除数组中的某个元素，只能覆盖。

数组的基础知识可以看这里程序员算法面试中，必须掌握的数组理论知识。

暴力解法

这个题目暴力的解法就是两层for循环，一个for循环遍历数组元素 ，第二个for循环更新数组。

删除过程如下：

27.移除元素-暴力解法

很明显暴力解法的时间复杂度是$O(n^2)$，这道题目暴力解法在leetcode上是可以过的。

代码如下：

// 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) { // 发现需要移除的元素，就将数组集体向前移动一位
                for (int j = i + 1; j < size; j++) {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                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
                size--; // 此时数组的大小-1
            }
        }
        return size;

    }
};
  • 时间复杂度：$O(n^2)$
  • 空间复杂度：$O(1)$

双指针法

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。

删除过程如下：

27.移除元素-双指针法

双指针法（快慢指针法）在数组和链表的操作中是非常常见的，很多考察数组、链表、字符串等操作的面试题，都使用双指针法。

后序都会一一介绍到，本题代码如下：

// 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 slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }
};

注意这些实现方法并没有改变元素的相对位置！

  • 时间复杂度：$O(n)$
  • 空间复杂度：$O(1)$

旧文链接：数组：就移除个元素很难么？

/**
* 相向双指针方法，基于元素顺序可以改变的题目描述改变了元素相对位置，确保了移动最少元素
* 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 leftIndex = 0;
        int rightIndex = nums.size() - 1;
        while (leftIndex <= rightIndex) {
            // 找左边等于val的元素
            while (leftIndex <= rightIndex && nums[leftIndex] != val){
                ++leftIndex;
            }
            // 找右边不等于val的元素
            while (leftIndex <= rightIndex && nums[rightIndex] == val) {
                -- rightIndex;
            }
            // 将右边不等于val的元素覆盖左边等于val的元素
            if (leftIndex < rightIndex) {
                nums[leftIndex++] = nums[rightIndex--];
            }
        }
        return leftIndex;   // leftIndex一定指向了最终数组末尾的下一个元素
    }
};

相关题目推荐

  • 26.删除排序数组中的重复项
  • 283.移动零
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其他语言版本

Java：

class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {

        // 快慢指针
        int fastIndex = 0;
        int slowIndex;
        for (slowIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {
            if (nums[fastIndex] != val) {
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;

    }
}

Python：

class Solution:
    """双指针法
    时间复杂度：O(n)
    空间复杂度：O(1)
    """

    @classmethod
    def removeElement(cls, nums: List[int], val: int) -> int:
        fast = slow = 0

        while fast < len(nums):

            if nums[fast] != val:
                nums[slow] = nums[fast]
                slow += 1

            # 当 fast 指针遇到要删除的元素时停止赋值
            # slow 指针停止移动, fast 指针继续前进
            fast += 1

        return slow

Go：

func removeElement(nums []int, val int) int {
    length:=len(nums)
    res:=0
    for i:=0;i<length;i++{
        if nums[i]!=val {
            nums[res]=nums[i]
            res++
        }
    }
    return res
}

JavaScript:

//时间复杂度：O(n)
//空间复杂度：O(1)
var removeElement = (nums, val) => {
    let k = 0;
    for(let i = 0;i < nums.length;i++){
        if(nums[i] != val){
            nums[k++] = nums[i]
        }
    }
    return k;
};

TypeScript：

function removeElement(nums: number[], val: number): number {
    let slowIndex: number = 0, fastIndex: number = 0;
    while (fastIndex < nums.length) {
        if (nums[fastIndex] !== val) {
            nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
        }
        fastIndex++;
    }
    return slowIndex;
};

Ruby:

def remove_element(nums, val)
    i = 0
    nums.each_index do |j| 
        if nums[j] != val
            nums[i] = nums[j]
            i+=1
        end
    end
    i
end

Rust:

impl Solution {
    pub fn remove_element(nums: &mut Vec<i32>, val: i32) -> i32 {
        let mut slowIdx = 0;
        for pos in (0..nums.len()) {
            if nums[pos]!=val {
                nums[slowIdx] = nums[pos];
                slowIdx += 1;
            }
        }
        return (slowIdx) as i32;
    }
}

Swift:

func removeElement(_ nums: inout [Int], _ val: Int) -> Int {
    var slowIndex = 0

    for fastIndex in 0..<nums.count {
        if val != nums[fastIndex] {
            if slowIndex != fastIndex {
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex]
            }
            slowIndex += 1
        }
    }
    return slowIndex
}

PHP:

class Solution {
    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @param Integer $val
     * @return Integer
     */
    function removeElement(&$nums, $val) {
        if (count($nums) == 0) {
            return 0;
        }
        // 快慢指针
        $slow = 0;
        for ($fast = 0; $fast < count($nums); $fast++) {
            if ($nums[$fast] != $val) {
                $nums[$slow] = $nums[$fast];
                $slow++;
            }
        }
        return $slow;
    }

C:

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
    int slow = 0;
    for(int fast = 0; fast < numsSize; fast++) {
        //若快指针位置的元素不等于要删除的元素
        if(nums[fast] != val) {
            //将其挪到慢指针指向的位置，慢指针+1
            nums[slow++] = nums[fast];
        } 
    }
    //最后慢指针的大小就是新的数组的大小
    return slow;
}