不露锋芒，一招出奇制胜！LeetCode-26巧妙删去重复项，高效提升代码质量

利用双指针法高效剔除有序数组中的重复项

前言

对于程序员而言，处理海量数据是家常便饭，而其中不乏重复项。如何高效地从数据中剔除重复项，是算法设计中一个常见的难题。本文将深入解析一道经典的算法题——LeetCode-26，探讨如何巧妙地从有序数组中删除重复项。

问题剖析

乍一看，LeetCode-26似乎不难：给定一个有序数组，删除其中所有重复项，并返回不包含重复项的数组的新长度。然而，若采用朴素的暴力法，逐个比较数组中的元素，遇到重复项就删除，时间复杂度将达到O(n^2)，效率低下。为了提升效率，我们需要寻找一种更优的算法。

巧妙解题：双指针法

LeetCode-26的关键在于利用数组的有序性。我们可以使用双指针法，一个指针指向当前正在检查的元素，另一个指针指向不包含重复项的数组的最后一个元素。当我们遇到一个与前一个元素不同的元素时，我们就将其复制到不包含重复项的数组中，并更新不包含重复项的数组的最后一个元素的指针。这样一来，我们只需要遍历数组一次，就能高效地剔除重复项。

代码实现

以下是用Python、Java和C++实现的双指针法算法：

def remove_duplicates(nums):
  # 初始化双指针
  i = 0
  j = 0

  # 遍历数组
  while i < len(nums):
    # 如果当前元素与前一个元素不同，则将其复制到不包含重复项的数组中，并更新不包含重复项的数组的最后一个元素的指针
    if nums[i] != nums[j]:
      nums[j + 1] = nums[i]
      j += 1

    # 移动当前元素指针
    i += 1

  # 返回不包含重复项的数组的新长度
  return j + 1

class Solution {
  public int removeDuplicates(int[] nums) {
    // 初始化双指针
    int i = 0;
    int j = 0;

    // 遍历数组
    while (i < nums.length) {
      // 如果当前元素与前一个元素不同，则将其复制到不包含重复项的数组中，并更新不包含重复项的数组的最后一个元素的指针
      if (nums[i] != nums[j]) {
        nums[j + 1] = nums[i];
        j++;
      }

      // 移动当前元素指针
      i++;
    }

    // 返回不包含重复项的数组的新长度
    return j + 1;
  }
}

vector<int> removeDuplicates(vector<int>& nums) {
  // 初始化双指针
  int i = 0;
  int j = 0;

  // 遍历数组
  while (i < nums.size()) {
    // 如果当前元素与前一个元素不同，则将其复制到不包含重复项的数组中，并更新不包含重复项的数组的最后一个元素的指针
    if (nums[i] != nums[j]) {
      nums[j + 1] = nums[i];
      j++;
    }

    // 移动当前元素指针
    i++;
  }

  // 返回不包含重复项的数组的新长度
  return vector<int>(nums.begin(), nums.begin() + j + 1);
}

结语

LeetCode-26是一道看似简单，实则暗藏玄机的算法题。通过双指针法，我们可以高效地从有序数组中删除重复项，提升算法性能。在今后的算法学习和面试中，双指针法都是一个值得掌握的技巧。

常见问题解答

1. 为什么双指针法能有效地剔除重复项？

   • 因为有序数组中，重复元素是相邻的。双指针法利用这一点，一个指针指向当前元素，另一个指针指向不包含重复项的数组的最后一个元素，当遇到不同的元素时，将其复制到不包含重复项的数组中，并更新最后一个元素的指针。

2. 双指针法的时间复杂度是多少？

   • O(n)，其中n是数组的长度。因为双指针法只遍历数组一次。

3. 双指针法适用于哪些场景？

   • 双指针法适用于解决有序数组或链表中查找、删除、插入等问题。

4. 双指针法有哪些变种？

   • 除了基本双指针法，还有快慢指针法、滑动窗口法等变种，适用于不同的问题场景。

5. 如何提高双指针法的效率？

   • 在某些情况下，我们可以使用双指针法与其他算法相结合，如二分查找，以进一步提升效率。