Leetcode 704.二分查找、27.移除元素

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704 二分查找:

题目链接

解题思路:

暴力循环: 自己的思路

  1. 从左往右,遍历每个元素。
  2. 检查当前元素是否满足要求。
  3. 若满足要求则返回当前元素的下标。

时间复杂度:O(n);
空间复杂度:O(n);

二分查找:

  1. 题目给定的是一个升序的数组,即有序数组!
  2. 那么二分的前提是有序(或者具有某种特殊的性质!)。
  3. 故可以采用二分。
  4. 每次二分出来一个中间元素,然后将中间元素和 target 进行一个比较。
  5. 若中间元素 < target,说中间元素左边的元素均小于 target 所以左边的元素排除存在 target 的可能性。令 l = mid+1;为什么加1呢?因为mid所指向的元素已经小于 target 了,所以可以直接指向下一个。
  6. 若中间元素 >= target,说中间元素右边的元素均小于 target 所以右边的元素排除存在 target 的可能性。令 r = mid 。为什么是 r = mid 呢?因为此时比较条件是 >=,所以 r 指向的元素必然是存在等于 target 的可能性的。

时间复杂度:O(log n)
空间复杂度:O(n)

实现代码:

暴力循环:

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();

        for (int i=0; i < n; i ++) {
            if (nums[i] == target) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
};

二分版本一:下面还有版本二,版本一、二的区别请稍后在题目总结里面查看!

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();

        int l=0, r = n-1;
        while (l < r)
        {
            int mid = (l + r) >> 1;
            if (nums[mid] < target) l = mid + 1;
            else r = mid;
        }

        if (nums[r] == target) return l;
        else return -1;
    }
};

二分版本二:下面还有版本二,版本一、二的区别请稍后在题目总结里面查看!

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();
        if (n == 1)  {
                if(nums[0] != target) return -1;
                else return 0;
        }

        int l = -1, r = n;

        while (l+1 != r)
        {
            int mid = l + r >> 1;
            if (nums[mid] >= target) r= mid;
            else l = mid;
        }
        if (nums[r] == target) return r;
        else return -1;
    }
};

错误解法:

题目总结:

二分版本一、二的区别:

Leetcode 704.二分查找、27.移除元素,力扣 3000 题,leetcode,算法,职场和发展

27. 移除元素:

题目链接

解题思路:

暴力循环:自己的

  1. 外层循环负责遍历枚举每一个元素;
  2. 当遍历到值为 val 的元素时,进入内层循环;
  3. 内层循环,负责将当前值为val的元素,后面的元素,依次往前覆盖。从而移除了所有满足条件的元素。

时间复杂度:n^2
空间复杂度:n

标记排序:自己的

  1. 观察题目的数据,元素值最大是100。
  2. 逐个遍历每个元素。检查当前枚举的元素是否为 val,若是的话,则记录数量。
  3. 并且将当前元素设置为 int_max
  4. 最后遍历完成后,进行一个排序即可!
  5. 然后返回 数组长度 - 记录的数量

时间复杂度:nlog(n)
空间复杂度:n

双指针:别人的

双指针的核心是用一层for循环做了两层for循环要做的事情。
想一想我们两层for循环分别做了什么事情。
外层for:枚举检查每个元素是否值为 val;
内层for:删除当前值为 val 的元素。

那么我们可以设置两个指针啊!
右指针:负责检查核对每一个元素是否值为 val;
左指针:负责更新数组。
但是题目规定了不准另外开辟一个数组。
但是我们可以在原有的数组上建立一个新数组啊!
左指针所指向的位置,即为新数组。
把右指针所指向的元素,如果值不等于 val,则将该元素赋值 给 左指针所指向的位置。那么最终左指针当前指向的元素,及其前面的元素都必然是没有值为val的。所以左指针此时指向最后一个位置,也代表着新数组的长度!

优化版本

时间复杂度:n
空间复杂度:n

实现代码:

暴力循环:

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();
        for (int i=0; i < n; i ++) {
            if (nums[i] == val) {
                for (int j=i+1; j < n; j ++) {
                    nums[j-1] = nums[j];
                }
                i --;   //因为下标i以后的数值都向前移动了一位,所以i也需要向前移动一位。
                n --;   //数组大小-1
            }
        }
        return n;
    }
};

标记排序:

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();
        int cnt=0;
        for (int i=0; i < n; i ++) {
            if (nums[i] == val) {
                cnt ++;
                nums[i] = INT_MAX;
            }
        }
        sort(nums.begin(), nums.end());
        return n - cnt;
    }
};

双指针:

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();

        int l=0;
        for (int r=0; r < n; r ++) {
            if (nums[r] != val) {
                nums[l] = nums[r];
                l ++;   //指向下一个位置,等待赋值。
            }
        }
        return l;
    }
};

双指针优化:
优化链接

错误解法:

1、暴力循环
错解一:


当删除了一个元素后,此时 i 和 j 所指向的元素也会发生变化,若删除后,不进行任何的操作,则会导致 i 所指向的新的元素被跳过,遗漏。
如何处理呢?

错解二:

class Solution {
public:
    int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int n = nums.size();
        int cnt=0;
        for (int i=0; i < n; i ++) {
            if (nums[i] == val) {
                cnt ++;
                for (int j=i+1; j < n; j ++) {
                    nums[j-1] = nums[j];
                }
                i --;   //因为下标i以后的数值都向前移动了一位,所以i也需要向前移动一位。
            }
        }
        return n - cnt;
    }
};

题目总结:

快慢指针的思想:

  1. 实际上就是将两重for循环,变为一重for循环,用两个变量分别替代两个for循环所做的事情即可!
  2. 优化的关键在于,敢于在原数组上进行操作,右指针已经遍历过的位置,必然是不重要的。利用右指针的元素值给左指针赋值,即为创建新元素。
  3. 记住,左右指针进行交互的条件是什么!当右指针指向的元素值不为 val 的时候,右指针赋值给左指针。
  4. 本来最初用双指针做的时候,想的是如何删除右指针所指向的元素,就是当右指针指向的元素等于 val 的时候该如何处理。实际上这时候应该反向处理,思考右指针指向的元素不等于 val 的时候如何处理。
  5. 这个思想就跟:一个东西,它有许多优点,但是你记不住那么多,但是他有一个缺点,所以你就只需要记住他的这一个缺点不就行了,不就可以区分他了吗?

双指针:
可以在原数组的基础上,不用额外开空间,构建一个新的数组,并且能够在原数组中筛选特定元素构成新数组。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-581550.html

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