代码随想录算法训练营第一天 | 704-二分法查找、27. 移除元素

╰+攻爆jí腚メ 2024-04-23 03:48 78阅读 0赞

#### 数组基础 ####

1、数组定义：**数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。**

**特点：**

*  **数组下标都是从0开始的。**
 *  **数组内存空间的地址是连续的**

2、**数组的元素是不能删的，只能覆盖。**

#### 704. 二分查找 ####

1、题目链接：[. - 力扣（LeetCode）][. - _LeetCode]

2、文章讲解：[代码随想录][Link 1]

3、视频讲解：[手把手带你撕出正确的二分法 | 二分查找法 | 二分搜索法 | LeetCode：704. 二分查找\_哔哩哔哩\_bilibili][_ _ _ _ _ LeetCode_704. _bilibili]

4、题目：

给定一个 n 个元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的 target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1。

示例 1:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9     
    输出: 4       
    解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4

示例 2:

输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2     
    输出: -1        
    解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1

提示：

*  你可以假设 nums 中的所有元素是不重复的。
 *  n 将在 \[1, 10000\]之间。
 *  nums 的每个元素都将在 \[-9999, 9999\]之间。

5、前提条件：数组为有序数组，数组中无重复元素

5、难点：**对区间的定义没有想清楚，区间的定义就是不变量**

6、遵循点：保证循环不变量原则，要不左闭右闭要不左闭右开

##### 左闭右闭写法 #####

*  时间复杂度：O(log n)
 *  空间复杂度：O(1)

class Solution {
        public int search(int[] nums, int target) {
            // 左闭右闭写法
            int left = 0;
            int right = nums.length - 1;
            while (left <= right) {
                // 计算中间索引
                // int middle = (left + right) / 2;
                // 防止溢出
                int middle = left + (right - left) / 2;
                if (nums[middle] < target) {
                    // 左区间
                    left = middle + 1;
                } else if (nums[middle] > target) {
                    // 右区间
                    right = middle - 1;
                } else {
                    // 找到了
                    return middle;
                }
            }
            // 没找到
            return -1;
        }
    }

##### 左闭右开写法 #####

*  时间复杂度：O(log n)
 *  空间复杂度：O(1)

class Solution {
        public int search(int[] nums, int target) {
            // 左闭右开写法
            int left = 0;
            int right = nums.length;
            while (left < right) {
                // 计算中间索引
                // int middle = (left + right) / 2;
                // 防止溢出
                int middle = left + (right - left) / 2;
                if (nums[middle] < target) {
                    // 左区间
                    left = middle + 1;
                } else if (nums[middle] > target) {
                    // 右区间
                    right = middle;
                } else {
                    // 找到了
                    return middle;
                }
            }
            // 没找到
            return -1;
        }
    }

#### 27. 移除元素 ####

1、题目链接：[. - 力扣（LeetCode）][. - _LeetCode 1]

2、文章讲解：[代码随想录][Link 2]

3、视频讲解：[数组中移除元素并不容易！ | LeetCode：27. 移除元素\_哔哩哔哩\_bilibili][_ LeetCode_27. _bilibili]

4、题目：

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。

示例 1: 给定 nums = \[3,2,2,3\], val = 3, 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。

示例 2: 给定 nums = \[0,1,2,2,3,0,4,2\], val = 2, 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。

**你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。**

4、前提条件：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。

5、注意点：**数组的元素在内存地址中是连续的，不能单独删除数组中的某个元素，只能覆盖。**

##### 暴力解法 #####

*  时间复杂度：O(n^2)
 *  空间复杂度：O(1)

class Solution {
        // 暴力解法
        public int removeElement(int[] nums, int val) {
            // 定义返回数组长度变量
            int size = nums.length;
            // 1.先遍历数组
            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                // 2.找到要删除的元素
                if (nums[i] == val) {
                    // 3.将后面元素依次前移
                    for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                        nums[j - 1] = nums[j];
                    }
                    // 4.将数组长度减一
                    i--;
                    // 5.将返回数组长度减一
                    size--;
                }
            }
            // 6.返回数组的长度
            return size;
        }
    }

##### 双指针解法 #####

1、 **通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。**

2、定义快慢指针

*  快指针：寻找新数组的元素 ，新数组就是不含有目标元素的数组
 *  慢指针：指向更新 新数组下标的位置

*  时间复杂度：O(n)
 *  空间复杂度：O(1)

class Solution {
        // 双指针解法
        public int removeElement(int[] nums, int val) {
            // 定义慢指针
            int slow = 0;
            // 定义快指针
            for (int fast = 0; fast < nums.length; fast++) {
                // 如果快指针指向的元素不等于要删除的元素,则将快指针指向的元素赋值给慢指针指向的元素
                if (nums[fast] != val) {
                    nums[slow] = nums[fast];
                    slow++;
                }
            }
            return slow;
        }
    }

[. - _LeetCode]: https://leetcode.cn/problems/binary-search/
[Link 1]: https://programmercarl.com/0704.%E4%BA%8C%E5%88%86%E6%9F%A5%E6%89%BE.html
[_ _ _ _ _ LeetCode_704. _bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV1fA4y1o715
[. - _LeetCode 1]: https://leetcode.cn/problems/remove-element/
[Link 2]: https://programmercarl.com/0027.%E7%A7%BB%E9%99%A4%E5%85%83%E7%B4%A0.html
[_ LeetCode_27. _bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP