代码随想录算法训练营第一天 | 704. 二分查找 27. 移除元素

704.二分查找
题目：给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组和一个目标值 target，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。
提示：可以假设nums中的所有元素是不重复的。

解题：
思路：二分法可以使用的前提是：1.有序数组；2.数组中无重复元素。
在二分查找过程中，保持不变量，就是在while寻找中每一次边界的处理都要坚持根据区间的定义来操作，这就是循环不变量规则。
关键：边界条件，有两种：

一、左闭右闭[left,right]

1. right=len(nums)-1
2. while(left<=right),区间有效所以有＝
3. if(nums[middle]>target),target在[left,right]的左区间[left,middle-1],所以调整right＝middle-1
4. if(nums[middle]<target),[left=middle+1,right]
   报错：1.while里面的if都不成立表示没找到目标才返回-1；2.if应该分三部分，等于return middle；3.判断nums[middle]。
   二、左闭右开[left,right)
   区别：1.right=len(nums)；2.while(left<right)；3.if(nums[middle]>target):target在[left,middle),right=middle；

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class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left = 0
        right = len(nums)-1
        while left <= right:
            middle = left+(right-left)//2
            if nums[middle]<target:
                left=middle+1
            elif nums[middle]>target:
                right=middle-1
            else:
                return middle
        return -1

27.移除元素
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。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。
假设 nums 中不等于 val 的元素数量为 k，要通过此题，您需要执行以下操作：
1.更改 nums 数组，使 nums 的前 k 个元素包含不等于 val 的元素。nums 的其余元素和 nums 的大小并不重要。
2.返回 k。

解题：
思路：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。

一、暴力解法
第一个while循环：遍历数组元素，找到要删除的元素后；
第二个for循环：更新数组，将该元素后面的数前移来覆盖，实现删除。

1. if找到该节点，将后面的元素向前平移：for j in range(i+1, l):nums[j-1]=nums[j],平移完后l-=1
2. 不是等于val的节点，i+=1

二、双指针法（快慢指针法）
快指针：寻找新数组的元素 ，新数组就是不含有目标元素的数组
慢指针：指向更新 新数组下标的位置

1. 只用一个循环fast寻找不等于val的元素
2. nums[slow]看作一个创建的新数组
3. while fast<size，没有=，防止fast+=1后超出范围
4. 不用else，无论是否等于val，fast都要+1
   报错：不能写while fast，数组没有Null，写while fast<=len(nums)，我果然还是更习惯左闭右闭的写法，简单粗暴的脑子..

代码随想录的写法：

点击查看代码

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        # 快慢指针
        fast = 0  # 快指针
        slow = 0  # 慢指针
        size = len(nums)
        while fast < size:  # 不加等于是因为，a = size 时，nums[a] 会越界
            # slow 用来收集不等于 val 的值，如果 fast 对应值不等于 val，则把它与 slow 替换
            if nums[fast] != val:
                nums[slow] = nums[fast]
                slow += 1
            fast += 1
        return slow

chatgpt的写法更清晰：

点击查看代码

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        slow=0
        for fast in range(len(nums)):
            if nums[fast]!=val:
                nums[slow]=nums[fast]
                slow+=1
        return slow

1. 使用while需要手动fast+1，使用for就不需要。
2. 想查看新数组长度，返回slow；想查看新数组，返回nums[:slow]