LeetCode 第27题：移除元素

合集 - 算法笔记(41)

1.LeetCode 第10题：正则表达式匹配02-092.LeetCode 第1题：两数之和02-073.LeetCode 第2题：两数相加02-074.LeetCode 第3题：无重复字符的最长子串02-075.LeetCode 第4题：寻找两个正序数组的中位数02-086.LeetCode 第8题：字符串转换整数 (atoi)02-097.LeetCode 第7题：整数反转02-098.LeetCode 第6题：Z字形变换02-099.LeetCode 第5题：最长回文子串02-0810.LeetCode 第9题：回文数02-0911.LeetCode 第11题：盛最多水的容器02-1012.LeetCode 第12题：整数转罗马数字02-1013.LeetCode 第13题：罗马数字转整数02-1014.LeetCode 第14题：最长公共前缀02-1115.LeetCode 第15题：三数之和02-1116.LeetCode 第16题：最接近的三数之和02-1117.LeetCode 第17题：电话号码的字母组合02-1118.LeetCode 第18题：四数之和02-1119.LeetCode 第19题：删除链表的倒数第N个结点02-1220.LeetCode 第20题：有效的括号02-1321.LeetCode 第21题：合并两个有序链表02-1322.LeetCode 第22题：括号生成02-1323.LeetCode 第23题：合并K个升序链表02-1324.LeetCode 第24题：两两交换链表中的节点02-1525.LeetCode 第25题：K 个一组翻转链表02-1526.LeetCode 第26题：删除有序数组中的重复项02-15

27.LeetCode 第27题：移除元素02-15

28.LeetCode 第28题：找出字符串中第一个匹配项的下标02-1629.LeetCode 第29题：两数相除02-1630.LeetCode 第30题：串联所有单词的子串02-1631.LeetCode 第31题：下一个排列02-1632.LeetCode 第32题：最长有效括号02-1733.LeetCode 第33题：搜索旋转排序数组02-1734.LeetCode 第34题：在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置02-1835.LeetCode 第35题：搜索插入位置02-1836.LeetCode 第36题：有效的数独02-1937.LeetCode 第37题：解数独02-1938.LeetCode 第38题：外观数列02-2039.LeetCode 第39题：组合总和02-2040.LeetCode 第40题：组合总和 II02-2441.LeetCode 第41题：缺失的第一个正数02-24

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LeetCode 第27题：移除元素

题目描述

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。

难度

简单

题目链接

https://leetcode.cn/problems/remove-element/

示例

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 <= 100
• 0 <= nums[i] <= 50
• 0 <= val <= 100

解题思路

方法一：双指针（快慢指针）

使用快慢指针的方法，慢指针指向当前可以放置元素的位置，快指针用于遍历数组。

关键点：

1. 使用快慢指针处理
2. 原地修改数组
3. 不需要保持元素相对顺序

具体步骤：

1. 初始化慢指针slow = 0
2. 使用快指针fast遍历数组：
   • 如果nums[fast] != val，将元素复制到slow位置
   • slow指针前进一位
3. 返回slow（新数组的长度）

时间复杂度：O(n)，其中n是数组的长度
空间复杂度：O(1)

方法二：双指针（首尾指针）

使用首尾指针的方法，当遇到需要移除的元素时，用数组末尾的元素替换它。

关键点：

1. 使用首尾指针
2. 从数组末尾获取替换元素
3. 适用于移除元素较少的情况

具体步骤：

1. 初始化左指针left = 0，右指针right = nums.length - 1
2. 当left <= right时：
   • 如果nums[left] == val，用nums[right]替换，right--
   • 否则left++
3. 返回left（新数组的长度）

代码实现

C# 实现（快慢指针）

public class Solution {
    public int RemoveElement(int[] nums, int val) {
        int slow = 0;
        for (int fast = 0; fast < nums.Length; fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
        }
        return slow;
    }
}

C# 实现（首尾指针）

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

代码详解

快慢指针版本：

1. 指针使用：
   • slow指向可以放置元素的位置
   • fast用于遍历数组
2. 元素处理：
   • 只复制不等于val的元素
   • 保证原地修改

首尾指针版本：

1. 指针使用：
   • left从左向右遍历
   • right指向有效元素的末尾
2. 元素处理：
   • 用末尾元素替换需要移除的元素
   • 减少元素移动次数

执行结果

快慢指针版本：

• 执行用时：108 ms
• 内存消耗：40.2 MB

首尾指针版本：

• 执行用时：104 ms
• 内存消耗：40.1 MB

总结与反思

1. 这是一道基础的数组处理题目：
   • 考察指针的使用
   • 考察原地修改数组
   • 考察空间效率
2. 两种解法比较：
   • 快慢指针：实现简单，适用性强
   • 首尾指针：移动次数少，但会改变元素顺序
3. 优化思路：
   • 可以根据val出现频率选择算法
   • 考虑数组特征选择最优解法
   • 注意边界条件的处理

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