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C语言移除元素的三种思路讲解

2022-11-13 18:33

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问题描述

原题链接：https://leetcode.cn/problems/remove-element/

解题方案

思路一

思路一：

首先通过简单分析，很明显这是一道顺序表相关问题。首先能够想到的是暴力求解，即思路一：找到所有的val，每次挪动val后的数据覆盖删除val。

?代码展示：

int find(int*nums,int numsSize,int val)
{
     int i=0;
    for(i=0;i<numsSize;i++)
    {
        if(nums[i]==val)
            return i;
    }
    return -1;
}
int removeElement(int* nums, int numsSize, int val)
{
   int ret;
    while((ret=find(nums,numsSize,val))!=-1)
    {
        for(int i=ret;i<numsSize-1;i++)
        {
            nums[i]=nums[i+1];
        }
        numsSize--;
    }
   return numsSize;
}

但是对于思路一，空间复杂度显然是O(1)，当我们计算时间复杂度的时候，最坏的情况是数组中大部分值都为val，这时时间复杂度近似为O(1+2+……+n-1)即O(n^2)，显然O(n^2)的时间复杂度还是不尽人意，本着降低时间复杂度，我们可以怎样优化呢？

思路二

思路二：

在创建一个临时数组tmp，遍历nums数组，把不是val的数值放到tmp数组，最后把tmp数组的内容依次拷贝到nums数组，返回tmp数组长度。

?代码展示：

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val)
{
    if(numsSize==0)//特殊处理
        return 0;
    int i=0;
    int tmp[numsSize];
    int count=0;
    for(i=0;i<numsSize;i++)
    {
        if(nums[i]!=val)
        {
            tmp[count]=nums[i];
            count++;
        }
    }
    for(i=0;i<numsSize;i++)
    {
        nums[i]=tmp[i];
    }
    return count;
}

注释：这里的特殊处理是因为在函数中使用了变长数组 int tmp[numsSize];而变长数组的大小不能为0，这是使用特殊处理，是因为力扣的测试用例中含有[] 0。

对于思路二，最坏的情况我们只遍历了1遍数组，即时间复杂度为O(n)，但是这明显是一种用空间换区时间的方法，在此过程我们创建了numsSize个变量，即空间复杂度为O(n)。所以我们能不能通过再降低空间复杂度，进一步优化呢？

思路三(最优解)

思路三：

创建两个变量class="lazy" data-src、dest，初始时指向首部，判断nums[class="lazy" data-src]是否等于val，如果等于val则dest指向不动，class="lazy" data-src向后偏移，直到nums[class="lazy" data-src]!=val，令nums[dest]=nums[class="lazy" data-src]，然后class="lazy" data-src、dest都向后偏移，直到class="lazy" data-src遍历完数组，程序结束。

?代码展示：

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val)
{
    int class="lazy" data-src=0;
    int dest=0;
    while(class="lazy" data-src<numsSize)
    {
        if(nums[class="lazy" data-src]!=val)
        {
            nums[dest]=nums[class="lazy" data-src];
            class="lazy" data-src++;
            dest++;
        }
        else
            class="lazy" data-src++;
    }
    return dest;
}