LeetCode 283 移动零

点此看全部题解 LeetCode必刷100题:一份来自面试官的算法地图(题解持续更新中)

生活中的算法

你有没有整理过房间?常常会发现一些要丢掉的东西,但又不想立刻处理。这时候,我们通常会先把这些东西推到角落,把有用的东西集中在一起。等整理完后,再统一处理角落里的那些要丢弃的物品。

这就很像我们今天要讲的"移动零"问题:把数组中的零移到末尾,同时保持其他元素的相对顺序不变。就像整理房间时,我们把不要的东西(零)移到角落,同时保持其他物品(非零元素)的摆放顺序不变。

问题描述

LeetCode第283题"移动零"是这样描述的: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。要求必须在原数组上操作,不能使用额外的数组空间。

比如,输入:nums = [0,1,0,3,12],处理后应该得到:[1,3,12,0,0]。

最直观的解法:两次遍历法

最容易想到的方法就是:先把所有非零元素按顺序排在数组前面,然后把剩下的位置都填上0。就像整理房间时,先把要留下的东西整理好,然后剩下的空间就是要清理的区域。

具体步骤是这样的:

  1. 用一个指针记录当前应该放置非零元素的位置
  2. 遍历数组,遇到非零元素就放到这个位置,并移动指针
  3. 最后,从指针位置到数组末尾都填充0

让我们用一个例子来模拟这个过程:

原数组:[0,1,0,3,12]

第一次遍历(移动非零元素):
pos = 0, 遇到0,跳过
pos = 0, 遇到1,放入pos位置:[1,1,0,3,12],pos++
pos = 1, 遇到0,跳过
pos = 1, 遇到3,放入pos位置:[1,3,0,3,12],pos++
pos = 2, 遇到12,放入pos位置:[1,3,12,3,12],pos++ 第二次遍历(填充0):
从pos=3开始填充0:[1,3,12,0,0]

这种思路可以用Java代码这样实现:

public void moveZeroes(int[] nums) {
// 记录非零元素应该放置的位置
int pos = 0; // 第一次遍历:放置非零元素
for (int num : nums) {
if (num != 0) {
nums[pos] = num;
pos++;
}
} // 第二次遍历:填充0
while (pos < nums.length) {
nums[pos] = 0;
pos++;
}
}

优化解法:单次遍历法

仔细观察可以发现,我们其实可以用一次遍历就完成任务。关键是用两个指针:一个指向当前应该放置非零元素的位置,另一个用来遍历数组。当遇到非零元素时,把它和前面的零交换位置。

单次遍历法的原理

  1. 用左指针记录下一个非零元素应该放置的位置
  2. 用右指针遍历数组
  3. 当右指针遇到非零元素时,将其与左指针指向的位置交换
  4. 左指针只有在处理非零元素时才移动

算法步骤(伪代码)

  1. 初始化左指针left = 0
  2. 遍历数组,右指针right从0到末尾:
    • 如果遇到非零元素
    • 交换left和right位置的元素
    • left指针右移
  3. 完成后,所有零都在数组末尾

示例运行

让我们用示例数组[0,1,0,3,12]模拟运行过程:

初始状态:[0,1,0,3,12],left=0,right=0

right=0:
- 遇到0,不操作 right=1:
- 遇到1,与left交换:[1,0,0,3,12]
- left移动到1 right=2:
- 遇到0,不操作 right=3:
- 遇到3,与left交换:[1,3,0,0,12]
- left移动到2 right=4:
- 遇到12,与left交换:[1,3,12,0,0]
- left移动到3 结束

Java代码实现

public void moveZeroes(int[] nums) {
int left = 0; // 记录下一个非零元素应放置的位置 // 遍历数组
for (int right = 0; right < nums.length; right++) {
if (nums[right] != 0) {
// 如果left和right不同,才需要交换
// 这个优化可以减少不必要的自身交换
if (left != right) {
// 交换left和right位置的元素
int temp = nums[left];
nums[left] = nums[right];
nums[right] = temp;
}
left++;
}
}
}

两次遍历vs单次遍历

让我们比较这两种解法:

两次遍历法的时间复杂度是O(n),需要遍历两次数组。它的优点是逻辑简单清晰,容易理解和实现。

单次遍历法的时间复杂度也是O(n),但只需要遍历一次数组。它通过巧妙的指针操作,一次遍历就完成了任务。虽然实现稍微复杂一些,但在实际运行时更高效。

两种方法的空间复杂度都是O(1),因为都是在原数组上进行操作。

题目模式总结

这道题体现了一个重要的数组操作模式:双指针技巧

这种技巧在数组操作中经常出现,比如:

  • 删除数组中的重复元素
  • 合并两个有序数组
  • 判断是否是回文数组

解决这类问题的通用思路是:

  1. 确定两个指针的用途(比如一个用于记录位置,一个用于遍历)
  2. 明确指针移动的条件
  3. 考虑元素交换或移动的时机

小结

通过这道题,我们不仅学会了如何高效地移动数组中的零元素,更重要的是掌握了双指针这一重要的编程技巧。这种技巧在处理数组问题时特别有用,能帮助我们写出更高效的代码。

记住,有时候看似简单的问题,通过巧妙的算法设计,能让解决方案变得更加优雅高效!


作者:忍者算法
公众号:忍者算法

从理房间到移动零:一道考察数组操作的经典题目|LeetCode 283 移动零的更多相关文章

  1. 前端与算法 leetcode 283. 移动零

    目录 # 前端与算法 leetcode 283. 移动零 题目描述 概要 提示 解析 解法一:暴力法 解法二:双指针法 算法 传入[0,1,0,3,12]的运行结果 执行结果 GitHub仓库 # 前 ...

  2. Leetcode 283.移动零

    移动零 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. 示例: 输入: [0,1,0,3,12] 输出: [1,3,12,0,0] 说明: 必须在原数组 ...

  3. Java实现 LeetCode 283 移动零

    283. 移动零 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. 示例: 输入: [0,1,0,3,12] 输出: [1,3,12,0,0] 说明: 必 ...

  4. 一道javascript数组操作题

    题目如下: var arr = ['100px','abc'-6,[],-98765,34,-2,0,'300',,function(){alert(1);}, null, document, [], ...

  5. python(leetcode)-283移动零

    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. 示例: 输入: [0,1,0,3,12] 输出: [1,3,12,0,0] 说明: 必须在原数组上操作, ...

  6. Leetcode 283.移动零 By Python

    思路 我们可以用python的list comprehension来取出所以非0的元素,而且这样取出来会保持原有的相对顺序,再统计先后变化的长度,补上相应的0即可 代码 class Solution( ...

  7. 【Leetcode】【简单】【283. 移动零】【JavaScript】

    题目描述 283. 移动零 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. 示例: 输入: [0,1,0,3,12]输出: [1,3,12,0,0] 说 ...

  8. 【LeetCode】283.移动零

    283.移动零 知识点:数组:双指针: 题目描述 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. 示例 输入: [0,1,0,3,12] 输出: [1, ...

  9. golang学习笔记20 一道考察对并发多协程操作一个共享变量的面试题

    golang学习笔记20 一道考察对并发多协程操作一个共享变量的面试题 下面这个程序运行的能num结果是什么? package main import ( "fmt" " ...

  10. Effective Java 之-----返回零长度的数组或集合而不是null

    如下代码,通常用户列表为空时,会习惯性返回null,因为这时会认为:null返回值比零长度数组更好,因为它避免了分配数组所需要的开销. private final List<UserBean&g ...

随机推荐

  1. zynq 按照传统的Linux开发模式制作系统

    参考资料 xilinx wiki: https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/460653138/Xilinx+Open+Source ...

  2. python的orjson

    简介 首先我们先来了解下orjson的优缺点: 可以将datetime.date和time实例序列化为RFC 3339格式,例如:"2022-06-12T00:00:00+00:00&quo ...

  3. B+树原理详解

    B树 与 B+树 我们今天要介绍的是工作开发中最常接触到的 InnoDB 存储引擎中的 B+ 树索引.要介绍 B+ 树索引,就不得不提二叉查找树,平衡二叉树和 B 树这三种数据结构.B+ 树就是从他们 ...

  4. git之常见问题

    1. You are in the middle of a merge -- cannot amend 场景:上一次提交,本次提交与上次修改点是同一个, 覆盖是的提交,产生的错误 解决方案: git ...

  5. WxPython跨平台开发框架之用户选择和标签组件的设计

    在系统的权限管理中,往往都会涉及到用户的选择处理,特别是基于角色的访问控制中,很多情况下需要用到选择用户的处理.本篇随笔,基于WxPython跨平台开发框架,采用原有开发框架成熟的一套权限系统理念,对 ...

  6. Vue中使用ref属性获取元素||组件标签

    元素绑定属性 //绑定ref属性 <table ref="refTable"></table> 获取元素 //在方法内 this.$refs.refTabl ...

  7. (一)Springboot + vue + 达梦数据库构建RBAC权限模型前后端分离脚手架保姆级教程(界面截图)

    用户登录  系统首页  用户列表  添加用户  修改用户  角色列表  添加角色  修改角色  

  8. 鼠标事件:mouseout、mouseover事件会不断触发

    mouseover 和 mouseenter mouseenter不会冒泡,而mouseover会冒泡 mouseover:指针进入事件监听的元素内 或者 其他的子元素内 都会触发mouseover ...

  9. 【Vue】vue基础学习笔记

    目录 基础 差值语法 模板语法 数据绑定 el与data的两种写法 el与data写法1 el写法2:挂载 data写法2:函数式写法 绑定样式 绑定class样式 绑定style样式 条件渲染 基础 ...

  10. Javadoc 使用详解

    很多程序对Javadoc都不重视,认识不到Javadoc的作用,很多人都是这样认为的:"我只要写好功能就够了,写Javadoc太浪费时间,也没啥作用,还不如用写Javadoc的时间再多些个功 ...