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283.move-zeroes.md

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题目地址(283. 移动零)

https://leetcode-cn.com/problems/move-zeroes/

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: [1,3,12,0,0]
说明:

必须在原数组上操作,不能拷贝额外的数组。
尽量减少操作次数。

前置知识

公司

  • 阿里
  • 腾讯
  • 百度
  • 字节
  • bloomberg
  • facebook

思路

如果题目没有要求 modify in-place 的话,我们可以先遍历一遍将包含 0 的和不包含 0 的存到两个数组,然后拼接两个数组即可。 但是题目要求 modify in-place, 也就是不需要借助额外的存储空间,刚才的方法空间复杂度是 O(n).

那么如果 modify in-place ,空间复杂度降低为 1 呢?

其实可以使用读写双指针来做。具体来说使用一个慢指针表示写指针,快指针表示读指针。

具体来说:读指针不断往后移动。如果遇到非 0,则将读到的值写入写指针,触发写指针移动(其他情况写指针不动),读指针走到头算法结束。经过这样的处理,最终写指针的位置前面就是所有的非 0 数了, 最后将写指针后的 位置全部修改为 0 即可。

关键点解析

  • 读写双指针

代码

  • 语言支持:JS, C++, Java,Python

JavaScript Code:

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {void} Do not return anything, modify nums in-place instead.
 */
var moveZeroes = function (nums) {
  let index = 0;
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    const num = nums[i];
    if (num !== 0) {
      nums[index++] = num;
    }
  }

  for (let i = index; i < nums.length; i++) {
    nums[index++] = 0;
  }
};

C++ Code:

解题思想与上面 JavaScript 一致,做了少许代码优化(非性能优化,因为时间复杂度都是 O(n)): 增加一个游标来记录下一个待处理的元素的位置,这样只需要写一次循环即可。

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        vector<int>::size_type nonZero = 0;
        vector<int>::size_type next = 0;
        while (next < nums.size()) {
            if (nums[next] != 0) {
                // 使用 std::swap() 会带来 8ms 的性能损失
                // swap(nums[next], nums[nonZero]);
                auto tmp = nums[next];
                nums[next] = nums[nonZero];
                nums[nonZero] = tmp;
                ++nonZero;
            }
            ++next;
        }
    }
};

Java Code:

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        // 双指针
        int i = 0;
        for(int j=0; j<nums.length; j++)
        {
            // 不为0,前移
            if(nums[j] != 0)
            {
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = temp;
                i++;
            }
        }
    }
}

Python Code:

class Solution:
    def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        slow = fast = 0
        while fast < len(nums):
            if nums[fast] != 0:
                nums[fast], nums[slow] = nums[slow], nums[fast]
                slow += 1
            fast += 1

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O(N)$
  • 空间复杂度:$O(1)$

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