283.移动零

Q

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 1:

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。

A

双指针

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class Solution {
public void moveZeroes(int[] nums) {
int n = nums.length, left = 0, right = 0;
while (right < n) {
if (nums[right] != 0) {
swap(nums, left, right);
left++;
}
right++;
}
}

public void swap(int[] nums, int left, int right) {
int temp = nums[left];
nums[left] = nums[right];
nums[right] = temp;
}
}


  • 思路
    使用双指针,左指针指向当前已经处理好的序列的尾部,右指针指向待处理序列的头部。

右指针不断向右移动,每次右指针指向非零数,则将左右指针对应的数交换,同时左指针右移。

注意到以下性质:

左指针左边均为非零数;

右指针左边直到左指针处均为零。

因此每次交换,都是将左指针的零与右指针的非零数交换,且非零数的相对顺序并未改变。

  • 时间复杂度
    时间复杂度:O(n),其中 n 为序列长度。每个位置至多被遍历两次。

  • 空间复杂度
    空间复杂度:O(1)。只需要常数的空间存放若干变量

一次遍历

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class Solution {

public void moveZeroes(int[] nums) {
if(nums==null) {
return;
}
//两个指针i和j
int j = 0;
for(int i=0;i<nums.length;i++) {
//当前元素!=0,就把其交换到左边,等于0的交换到右边
if(nums[i]!=0) {
int tmp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j++] = tmp;
}
}
}


public void moveZeroesSimple(int[] nums) {
//初始化双指针
//j指针用于找中间点0
int j = 0;
//i指针用于找中间点右侧非0元素
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
//如果两个指针指向元素均不为0,整体右移一位
if (nums[j] != 0 && nums[i] != 0) {
j++;
}
//如果j指针找到了中间点0,i没有找到中间点右侧非0元素
else if(nums[j]==0&&nums[i]==0){
continue;
}
//如果j指针找到了中间点0,i找到了中间点右侧非0元素
else if(nums[j]==0&&nums[i]!=0){
int temp=nums[j];
nums[j]=nums[i];
nums[i]=temp;
j++;
}
}
}


//当i > j 时,只需要把 i 的值赋值给j 并把原位置的值置0。同时这里也把交换操作换成了赋值操作,减少了一条操作语句,理论上能更节省时间。
public void moveZeroesAjust(int[] nums) {
int length;
if (nums == null || (length = nums.length) == 0) {
return;
}
int j = 0;
for (int i = 0; i < length; i++) {
if (nums[i] != 0) {
if (i > j) {
//避免了数组开头是非零元素的交换也就是阻止(i==j)时交换
nums[j] = nums[i];
nums[i] = 0;
}
j++;
}
}
}

}



本质是一个循环不变量:在每一次循环前,j 的左边全部都是不等于0的

起始j为0,明显满足
此后每一次循环中,若nums[i] = 0,则j保持不变,满足;若nums[i] != 0,交换后j增一,仍然满足
这就保证了最后结果的正确性。

  • 时间复杂度
    O(N)

  • 空间复杂度
    O(1)