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算法巧思:在有序数组中精准剔除重复项
前端
2023-09-03 14:09:42
在算法的世界里,数组无疑是数据处理的基本组成部分。有序数组,顾名思义,就是元素按一定顺序排列的数组,在某些场景下具有独特优势。然而,当有序数组中出现重复项时,如何高效地删除它们,就成为程序员需要解决的一道难题。
今天,我们聚焦于 LeetCode 上的经典问题「26. 删除有序数组中的重复项」,该问题要求我们在不使用额外空间的情况下,原地修改输入数组,删除所有重复出现的元素,并返回数组的新长度。
针对有序数组去重的需求,双指针法可谓是一种巧妙且高效的解决思路。具体步骤如下:
- 初始化两个指针: slow 和 fast,指向数组的第一个元素。
- 移动 fast 指针: 遍历数组,当 fast 指针指向的元素与 slow 指针指向的元素相等时,说明遇到了重复元素,此时 fast 指针继续向后移动,直到找到一个不重复的元素。
- 更新 slow 指针: 将 slow 指针指向新找到的不重复元素,并将该元素的值赋值给 fast 指针指向的元素。
- 重复步骤 2 和 3: 直到 fast 指针遍历完整个数组。
通过这种方式,slow 指针始终指向不重复元素的下一个位置,fast 指针则负责寻找不重复元素。这样一来,我们在原数组上原地修改,无需额外空间,即可完成去重操作。
代码实现
def removeDuplicates(nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: int
"""
if len(nums) <= 1:
return len(nums)
slow = 0
for fast in range(1, len(nums)):
if nums[fast] != nums[slow]:
slow += 1
nums[slow] = nums[fast]
return slow + 1
复杂度分析
- 时间复杂度: O(n),其中 n 是数组 nums 的长度。双指针法只遍历数组一次,因此时间复杂度与数组长度成正比。
- 空间复杂度: O(1),双指针法没有使用额外的空间来存储中间结果,因此空间复杂度为常数。
创新应用
双指针法在处理有序数组的去重问题上体现了算法的精妙之处。其巧妙的移动方式和原地修改特性,使其适用于各种需要在有序数据中进行快速去重的场景。例如:
- 去重字符串: 类似于数组去重,字符串中也可能存在重复字符。双指针法可以轻松实现字符串去重。
- 合并有序数组: 双指针法可用于合并两个已排序的数组,同时去除重复项,保持有序性。
- 求最长无重复子串: 滑动窗口技术结合双指针法,可以高效地求解最长无重复子串问题。
总结
在数据处理的实践中,掌握合适的算法技术至关重要。双指针法为有序数组去重问题提供了一种高效且通用的解决方案,其简洁性、低复杂度和创新应用潜力,值得程序员深入理解和熟练掌握。