LeetCode筆記:283. Move Zeroes

題目:

Given an array nums, write a function to move all 0's to the end of it while maintaining the relative order of the non-zero elements.
For example, given nums = [0, 1, 0, 3, 12], after calling your function, nums should be [1, 3, 12, 0, 0].
Note:
You must do this in-place without making a copy of the array.
Minimize the total number of operations.

大意:

給出一個數(shù)字?jǐn)?shù)組,寫一個函數(shù)來移動其中的所有“0”到末尾,并保持其他非零元素的相對順序不變。
比如說,給出數(shù)組 nums = [0, 1, 0, 3, 12],調(diào)用你的函數(shù)之后,nums應(yīng)該變成[1, 3, 12, 0, 0]。
注意:
你必須在不復(fù)制數(shù)組的情況下做。
使操作數(shù)盡可能地少。

思路1:

首先想到了一個比較笨的方法,就是循環(huán)從頭開始遍歷數(shù)組中的每個數(shù),遇到“0”,就將后面的所有數(shù)的位置往前移動一個,然后把最后一個數(shù)置為“0”,當(dāng)進(jìn)行完這樣一次操作后,還要檢測一下移動到前面來的下一位數(shù)是不是為“0”,如果是的話就再來一次同樣的操作,否則就往下走。但是這樣會遇到一個問題,那就是如果我后面的數(shù)都是“0”了,那我就會永遠(yuǎn)停留在某個位置循環(huán),因?yàn)槲乙苼硪迫ギ?dāng)前位置的數(shù)都是“0”,所以在每次移動完后,就要檢測一下后面的數(shù)是不是都是“0”了,只有當(dāng)后面的數(shù)不都為“0”時,我才繼續(xù)進(jìn)行這種大挪移操作。

代碼(Java):

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {
            if (nums[i] == 0) {// 當(dāng)前數(shù)為0,進(jìn)行大挪移
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];
                }
                nums[count-1] = 0;
            }
            // 檢測后面的數(shù)是不是都為0
            int is = 1;
            for (int j = i; j < count; j++) {
                if (nums[j] != 0) {
                    is = 0;
                    break;
                }
            }
            // 當(dāng)前數(shù)不為0,或者后面都是0時,i++
            if (nums[i] != 0 || is == 1) i++;
        }
    }
}

這個代碼的運(yùn)行時間為25ms,明顯有可以精簡的地方,那就是當(dāng)檢測到后面的數(shù)字都是“0”時,就已經(jīng)沒必要再循環(huán)下去了,此時的數(shù)組已經(jīng)符合要求了,直接結(jié)束就好,所以可以立馬做出精簡:

精簡代碼1(Java):

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 當(dāng)前數(shù)是1,放到最后去,后面的數(shù)往前移
            if (nums[i] == 0) {
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];
                }
                nums[count-1] = 0;
            } else {// 不是1
                i++;
            }
            // 檢查后面的數(shù)是否都是0
            int is = 1;
            for (int j = i; j < count; j++) {
                if (nums[j] != 0) {
                    is = 0;
                    break;
                }
            }
            if (is == 1) return;// 后面都是0
        }
    }
}

這個代碼的運(yùn)行時間為23ms,減少了2ms,有一點(diǎn)效果,再觀察一下,其實(shí)后面那個檢查后面的數(shù)是否都為0的操作,明明可以放在那個移動數(shù)字的循環(huán)中去做,在移動數(shù)字時,同樣也要對后面的所有數(shù)字進(jìn)行操作,所以可以在同一個循環(huán)中進(jìn)行,沒必要循環(huán)兩次,應(yīng)該可以進(jìn)一步縮減時間了,所以繼續(xù)精簡如下:

精簡代碼2(Java):

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 當(dāng)前數(shù)是1,放到最后去,后面的數(shù)往前移
            if (nums[i] == 0) {
                int is = 1;// 標(biāo)記是否后面的數(shù)都為0
                for (int j = i; j < count - 1; j++) {
                    nums[j] = nums[j+1];// 后面的數(shù)往前移
                    if (nums[j] != 0) is = 0;// 標(biāo)記是有不為0的數(shù)
                }
                nums[count-1] = 0;
                if (is == 1) return;// 后面都是0,直接退出
            } else {// 不是1
                i++;
            }
        }
    }
}

這樣一精簡,運(yùn)行時間反而變成了45ms,運(yùn)行了幾次基本都穩(wěn)定在這個附近,這就無法理解了,明明應(yīng)該縮減了一半的工作量,但時間反而加倍了,實(shí)在是無法想明白,請教一下大家這是為什么呢???

思路2:

之前那條路已經(jīng)走不到了一個奇怪的境況中,而且感覺這種一下子移動一堆數(shù)字也不是個好辦法,那么就思考另一種方法。我們可以只移動一個啊。還是從數(shù)組的第一個數(shù)開始循環(huán),當(dāng)發(fā)現(xiàn)“0”以后,立馬在它后面找到第一個不為“0”的數(shù)字,然后交換這兩個數(shù)字的位置,其余的數(shù)字都不用動,這樣應(yīng)該簡單一些。同時,我們還是要在每次都檢測后面的數(shù)字是否都為“0”,如果都為“0”了,那也沒必要繼續(xù)往下走了,可以直接結(jié)束。

代碼2(Java):

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int count = nums.length;
        for (int i = 0; i < count;) {// 當(dāng)前數(shù)是1,放到最后去,后面的數(shù)往前移
            if (nums[i] == 0) {
                int is = 1;// 標(biāo)記是否后面的數(shù)都為0
                for (int j = i; j < count; j++) {
                    if (nums[j] != 0) {// 找到后面第一個不為0的數(shù)
                        int value = nums[i];
                        nums[i] = nums[j];// 替換到前面來
                        nums[j] = value;
                        is = 0;// 標(biāo)記后面有不為0的數(shù)
                        break;// 停止此次循環(huán)
                    }
                }
                if (is == 1) return;// 后面都是0,直接退出
            } else {// 不是1
                i++;
            }
        }
    }
}

這個代碼的運(yùn)行時間為18ms,就少了挺多了。

他山之石:

在Disguss中看到排名第一的答案,其代碼如下:

public class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) return;        

        int insertPos = 0;
        for (int num: nums) {
            if (num != 0) nums[insertPos++] = num;
        }        

        while (insertPos < nums.length) {
            nums[insertPos++] = 0;
        }
    }
}

這個代碼就比較恐怖了,運(yùn)行時間為0ms...完敗啊。他的思路是:設(shè)置一個從0開始的標(biāo)記,然后遍歷每個數(shù)字,當(dāng)數(shù)字不為“0”時,將nums數(shù)組的序號為標(biāo)記的位置的數(shù)改成這個數(shù),然后把標(biāo)記加一,注意它的“++”是后置的,只有當(dāng)檢測到不為0的數(shù)字時,才會增加標(biāo)記值,所以標(biāo)記值永遠(yuǎn)小于等于我當(dāng)前遍歷到的數(shù)字的位置,就不會對其產(chǎn)生影響。當(dāng)遍歷完一次后,對標(biāo)記值后面的位置的數(shù),都置為0,這樣就結(jié)束了。時間復(fù)雜度為O(n)。

合集:https://github.com/Cloudox/LeetCode-Record


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