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【C语言】LeetCode27.移除元素

2022-07-31 15:53:00 【阿亮joy.】

移除元素

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。

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。

前情提醒：对于本道题目，博主将给出三种解题的思路，三种思路由劣到优。因为我们都不可能一下子就想到最优的算法，这是需要慢慢练习的，话不多说直接开整。

思路一

找到所有的val，依次向前挪动数据覆盖删除。

代码示例：

#include <stdio.h>
int removeElement3(int* nums, int numsSize, int val)
{
    int begin = 0;
    int n = numsSize;
    while (begin < n)
    {
        if (nums[begin] == val)
        {
            for (int i = begin + 1; i < n; i++)
            {
                nums[i - 1] = nums[i];
            }
            n--;//有元素的值为val，往前覆盖，元素个数减一
        }
        else
        {
            begin++;
        }
    }
    return n;

}
int main()
{
    int arr[6] = { 1,3,3,4,3,5 };
    int len = removeElement3(arr, 6, 3);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

输出结果：

分析：时间复杂度为O(N^2)，最坏情况：数组中大部分值甚至全部都是val，空间复杂度为O(1)。该方法能够通过LeetCode的测试，但是时间复杂度过高，不是很好的方法。

思路二

用空间换取时间，一次遍历数组nums，把不是val的值，放到数组temp，再把数组temp的值拷贝回去。

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h> 

int removeElement2(int* nums, int numsSize, int val) 
{
    int temp[numsSize] = {0};
    int i = 0;
    int count = 0;
    for (i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        if (nums[i] != val)
        {
            temp[count] = nums[i];
            count++;
        }
    }
    memcpy(nums, temp, sizeof(int) * count);
    return count;
}
int main()
{
    int arr[6] = { 1,3,3,4,3,5 };
    int len = removeElement2(arr, 6, 3);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

输出结果：

分析：时间复杂度为O(N)，空间复杂度为O(N)，不满足题目要求的空间复杂度为O(1)。

思路三

利用双指针的思想，定义两个整型变量src和dst，src去找nums数组中不等于val的值，放到dst指定的位置去，在src++，dst++。

代码示例：

#include <stdio.h>
int removeElement1(int* nums, int numsSize, int val) 
{
    int src = 0;
    int dst = 0;
    while (src < numsSize)
    {
        if (nums[src] != val)
        {
            nums[dst] = nums[src];
            src++;
            dst++;
        }
        else
        {
            src++;
        }
    }
    return dst;
}

int main()
{
    int arr[6] = { 1,3,3,4,3,5 };
    int len = removeElement1(arr, 6, 3);
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

输出结果：