题目及测试

package pid027;/*27. 移除元素给你一个数组 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 = [0,1,4,0,3]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 <= 1000 <= nums[i] <= 500 <= val <= 100*/import java.util.Arrays;public class main {public static void main(String[] args) {int[][] testTable = {{3,2,2,3},{0,1,2,2,3,0,4,2}};for (int[] ito : testTable) {test(ito,3);}} private static void test(int[] ito,int k) {Solution solution = new Solution();int rtn;long begin = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < ito.length; i++) {System.out.print(ito[i]+" ");}System.out.println();//开始时打印数组rtn = solution.removeElement(ito,k);//执行程序long end = System.currentTimeMillis();//System.out.println(ito + ": rtn=" + rtn);System.out.println("rtn=" +rtn);System.out.println("array=" +Arrays.toString(ito));System.out.println();System.out.println("耗时:" + (end - begin) + "ms");System.out.println("-------------------");}}

解法1(成功,0ms,极快)

双指针

由于题目要求删除数组中等于 val 的元素,因此输出数组的长度一定小于等于输入数组的长度,我们可以把输出的数组直接写在输入数组上。可以使用双指针:右指针 right 指向当前将要处理的元素,左指针 left 指向下一个将要赋值的位置。

如果右指针指向的元素不等于 val,它一定是输出数组的一个元素,我们就将右指针指向的元素复制到左指针位置,然后将左右指针同时右移;

如果右指针指向的元素等于 val,它不能在输出数组里,此时左指针不动,右指针右移一位。

整个过程保持不变的性质是:区间 [0,left) 中的元素都不等于 val。当左右指针遍历完输入数组以后,left 的值就是输出数组的长度。

这样的算法在最坏情况下(输入数组中没有元素等于 val),左右指针各遍历了数组一次。

package pid027;class Solution {public int removeElement(int[] nums, int val) {int length = nums.length;if(length == 0){return 0;}int result = 0;for(int i=0;i<length;i++){int now = nums[i];if(now != val){nums[result] = nums[i];result++;}}return result;}}

解法2(别人的)

双指针优化

如果要移除的元素恰好在数组的开头,例如序列 [1,2,3,4,5],当 val 为 1时,我们需要把每一个元素都左移一位。注意到题目中说:「元素的顺序可以改变」。实际上我们可以直接将最后一个元素 5 移动到序列开头,取代元素 1,得到序列 [5,2,3,4],同样满足题目要求。这个优化在序列中 val 元素的数量较少时非常有效。

实现方面,我们依然使用双指针,两个指针初始时分别位于数组的首尾,向中间移动遍历该序列。

如果左指针 left 指向的元素等于 val,此时将右指针 right 指向的元素复制到左指针 left 的位置,然后右指针 right 左移一位。如果赋值过来的元素恰好也等于 val,可以继续把右指针 right 指向的元素的值赋值过来(左指针 left 指向的等于 val 的元素的位置继续被覆盖),直到左指针指向的元素的值不等于 val 为止。

当左指针 left 和右指针 right 重合的时候,左右指针遍历完数组中所有的元素。

这样的方法两个指针在最坏的情况下合起来只遍历了数组一次。与方法一不同的是,方法二避免了需要保留的元素的重复赋值操作。

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