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小鑫的算法之路:leetcode0283 移动零

搬砖的小木匠 2022-04-18 阅读 72
算法

题目

给定一个数组 nums,编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾,同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ,必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例如下:

输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]
输入: nums = [0]
输出: [0]

进阶:你能尽量减少完成的操作次数吗?

解法1

题目要求不能对数组进行复制,那么是不能借助额外的空间来处理,如下思路就不可行:复制数组,遍历原数组,如果值不为0,则存放至复制的数组中去。

在最终的结果中,所有0都会移动至最后,设置第一个0所在的索引值为first_zero_index,那么在区间[0, first_zero_index)内的值均不为0,通过该循环不变量就可以很容易写出代码,遍历数据,如果遇到的值非0,则将first_zero_index对应的值更新为该值,并且递增该索引值。遍历完数据后,将从first_zero_index索引开始到数组末尾的值全部更新为0即可。

代码如下:

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int first_zero_index = 0;  // 在区间[0, first_zero_index)内值均不为0
        int size = nums.size();
        for (int index = 0; index < size; ++index) {
            if (nums[index] != 0) {
                nums[first_zero_index] = nums[index];
                ++first_zero_index;
            }
        }

        for (int index = first_zero_index; index < size; ++index) {
            nums[index] = 0;
        }
    }
};

时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。执行结果如下:

在这里插入图片描述

解法2

解法1中,在第一次遍历完后还需额外的处理,将数组最后的相关值设置为0,那么能不能一次遍历就做好呢?答案是肯定的,在每次遍历非零值后,直接交换处理。代码如下:

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        int first_zero_index = 0;  
        int size = nums.size();
        // 处理完第index个元素后保证[0, first_zero_index)内值均不为0, [first_zero_index, index]值均为0
        for (int index = 0; index < size; ++index) {
            if (nums[index] != 0) {
                if (index != first_zero_index) {
                    swap(nums[first_zero_index], nums[index]);
                }
                ++first_zero_index;
            }
        }
    }
};

时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。执行结果如下:

在这里插入图片描述

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