【经典算法150题】——移除元素

https://leetcode.cn/studyplan/top-interview-150/
【27】 和【28】两题是类似的
第 27 题 移除元素
第 28 题 删除有序数组中的重复项

简而言之,27 移除元素是将给定的数组中出现给定目标元素的值移除掉。
28 是一个升序——有可能不单调的数组去重。

27 的用例如 [5, 4, 4, 7, 4] 给定的查重目标数是 4,经过操作之后应当是 [5, 7]
28 的用例如 [1, 2, 3, 3, 5, 5, 6] 去重之后是 [1, 2, 3, 5, 6]

这种题目和语言有一些关系,最核心的点是一种数组移动的操作方式
当然有很多其它的办法可以解决

试举一例
对于 27 我把数组重新 copy 一边,只是在遇到给定target的时候跳过去。这样在 空间复杂度和时间复杂度都是 O(n) 的情形下解决问题

int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        vector<int> ret;
        for(int num: nums) {
              if (num != val) {
                   ret.push_back(num);
              }
        }
        nums.assign(ret.begin(), ret.end());
        return ret.size();
    }

——在内存很廉价的场景下,别人不能说什么,除非数组大到惊人的地步,用KB 或 GB衡量的时候,或者不允许修改原数组的情形,才会用这个方法,这种写法更直观

下面是更省内存的办法。

int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int i = 0, j = 0;
        while(j < nums.size()) {
            if (nums[j] == val) {
                ++j;
            } else {
                nums[i++] = nums[j++];
            }
        }
        return i;
    }

题目的本意是第二种操作
这种操作有些人成为双指针解法,其实名字听得很难受,我更想称之为条件遍历,或者数组修整。
一般的模式是

  • 迭代器的移动是有条件的
  • 通常迭代器不是一个,而是两个或多个
  • 移动迭代器的时候,有几个状态: 分别对应迭代器移动,这需要自己定义
  • 操作,达到某种状态,对应一个操作

写成代码结构就是

if (condition1) {
    iter1++; // 
    operation1();
}
if (condition2) {
   iter2++; // 有时候方向可能是相反的,iter2--
   operation();
}

对题目27 而言,移动元素的条件是,当给定val 和当前遍历的元素是不是相同,而操作是复制元素的值
这道题对应两个状态,等于val 和不等于 val——等于val的时候不会发生复制操作,要忽略掉,忽略的同时移动其中一个迭代器
两个迭代器的含义,i 表示最终已经清理过的数组迭代到的当前的位置,j表示未清理的迭代位置,很明显 i <= j j总是领先 i,所以肯定是先到达数组末尾

写出的代码结构大概就是这样

if (val == num1[j]) {
   // 不复制啥也不做,只移动迭代器
   j++;
} else {
   nums[i] = nums[j]; //复制
   // 两个迭代器同时移动
   i++;
   j++;
}

最后形成上面那样的写法。

然后,用同样的方法看28题

28题简述为有序的数组去重的问题,因为数组有序,所以重复元素必然是连续出现的。
状态有两种

  • 一种是遍历到的当前元素和已经去重过的“半成品”的最后一个相同,这时候略过不操作,只移动迭代器 j
  • 一种是遍历到的当前元素和已经去重过的“半成品”的最后一个不同,那么这个元素可以加到“半成品”尾部,形成新的“半成品” 知道遍历结束
int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int i = 0, j = 1;
        while (j < nums.size()) {
            if (nums[i] == nums[j]) {
                ++j;
            } else {
                nums[i + 1] = nums[j];
                ++i;
                ++j;
            }
        }
        return i + 1;
    }

上面的代码迭代器 i 表示当前的半成品尾部的位置, j 表示当前遍历的位置——它无论如何是会移动的,当状态出现时,怎么样,另一个状态出现时又怎么样,于是可以把上面的两句相同的 ++j 简化一下,形成下面简洁的代码

int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int i = 0, j = 1;
        while (j < nums.size()) {
            if (nums[i] != nums[j]) {
                nums[++i] = nums[j];
            } 
            j++;
        }
        return i + 1;
}

有了上面的总结,再看一个变种题
删除有序数组中的重复项 II

简而言之就是28题变成了,删掉超过3(含3)个的重复元,只留下最多2个
也就是多了一个状态——我们梳理一下就是

  • 遍历到的当前元素和前一个相同
    要分两种子状态:
    重复元素超过2个了 这时候不复制,移动迭代器 j,i不动
    重复元素只有2个,复制,移动两个迭代器,并且修改重复状态
  • 遍历到的当前元素和前一个不相同,处理和上一题一样,就是复制,两个迭代器都移动

写成了下面的程序,注释部分是我早年写的,虽然也是对的,但是逻辑是比较凌乱的,经过此番修改,变成了下面清晰的结构:我们引入一个repeat来表达当前遍历元的重复数量,初始值总是1

int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        // int i = 0;
        // int cnt = 1;
        // int tail = nums.size() - 1;
        // for (i = 1; i <= tail;) {
        //     if (nums[i] == nums[i - 1]) {
        //         ++cnt;
        //     } else if (cnt > 2) {
        //         for (int k = i - (cnt - 2); k <= tail - cnt + 2; ++k) {
        //             nums[k] = nums[k + cnt - 2];
        //         }
        //         tail = tail - cnt + 2;
        //         i = i - cnt + 2;
        //         cnt = 1;
        //         continue;
        //     } else {
        //         cnt = 1;
        //     }
        //     ++i;
        // }
     
        // if (cnt > 2)
        //     tail -= (cnt - 2);
        // return tail + 1;

        int i = 0, j = 1;
        int repeat = 1; // 默认开始每个元素的重复次数是1 变成2才需要去重
        while (j < nums.size()) {
            if (nums[i] != nums[j]) {
                // 这种情况直接复制 两个迭代器都移动 并且重置 repeat 的值
                nums[i + 1] = nums[j];
                ++i;
                ++j;
                repeat = 1;
            } else {
                // 分两种情况
                if (repeat == 1) {
                    // 也复制
                    nums[i + 1] = nums[j];
                    ++i;
                    ++j;
                    repeat++;
                } else {
                    // 这种情况要跳过去 移动j 不移动i 并且
                    ++j; // repeat 可以增加也可以不管,不管的时候作为真假值处理
                }
            }
        }
        return i + 1; 
    }

由于有两种状态操作类似只是是否修改repeat
我们可以整理一下
让代码更紧凑一些

int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int i = 0, j = 1;
        int repeat = 1; // 默认开始每个元素的重复次数是1 变成2才需要去重
        while (j < nums.size()) {
            if ((nums[i] != nums[j]) || (nums[i] == nums[j] && repeat == 1)) {
                // 把需要进行相同操作的状态放在一起
                if (nums[i] != nums[j]) { // 不同的地方在这里
                   repeat = 1;
                } else {
                   repeat++;
                }
                nums[++i] = nums[j]; // 最后统一操作
            } 
            j++; // 无论如何 j每次都是要移动的
        }
        return i + 1; 
    }
最后编辑于
?著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,172评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,346评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事?!?“怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,788评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,299评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,409评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,467评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,476评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,262评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,699评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,994评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,167评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,827评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,499评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,149评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,387评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,028评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,055评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容