27. 移除元素
20180928-摘抄自27. 移除元素
给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地**移除所有数值等于 *val *的元素，返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。
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**。
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。
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]);
}
解决方案
方法一：双指针
思路
既然问题要求我们就地删除给定值的所有元素，我们就必须用 O(1) 的额外空间来处理它。如何解决？我们可以保留两个指针 i 和 j，其中 i 是慢指针，jj 是快指针。
算法
当 nums[j] 与给定的值相等时，递增 j 以跳过该元素。只要 nums[j]=val，我们就复制 nums[j] 到 nums[i] 并同时递增两个索引。重复这一过程，直到 j 到达数组的末尾，该数组的新长度为 i。
该解法与 删除排序数组中的重复项 的解法十分相似。
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
if (nums.length == 0) return 0;
int i = 0;
for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
if (nums[j] != val) {
nums[i] = nums[j];
i++;
}
}
return i;
}
}
复杂度分析
时间复杂度：O(n)， 假设数组总共有 n 个元素，i 和 j 至少遍历 2n 步。
空间复杂度：O(1)。
方法二：双指针 —— 当要删除的元素很少时
思路
现在考虑数组包含很少的要删除的元素的情况。例如，num=[1，2，3，5，4]，Val=4。之前的算法会对前四个元素做不必要的复制操作。另一个例子是 num=[4，1，2，3，5]，Val=4。似乎没有必要将 [1，2，3，5] 这几个元素左移一步，因为问题描述中提到元素的顺序可以更改。
算法
当我们遇到 nums[i] = val 时，我们可以将当前元素与最后一个元素进行交换，并释放最后一个元素。这实际上使数组的大小减少了 1。
请注意，被交换的最后一个元素可能是您想要移除的值。但是不要担心，在下一次迭代中，我们仍然会检查这个元素。
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int i = 0;
int n = nums.length;
while (i < n) {
if (nums[i] == val) {
nums[i] = nums[n - 1];
// reduce array size by one
n--;
} else {
i++;
}
}
return n;
}
复杂度分析
时间复杂度：O(n)，i 和 n 最多遍历 n 步。在这个方法中，赋值操作的次数等于要删除的元素的数量。因此，如果要移除的元素很少，效率会更高。
空间复杂度：O(1)。