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剑指Offer第26题:数组去重探析——精准剪裁,优化空间!

后端

在计算机编程面试中,数组操作是常见的考题类型,剑指Offer第26题就是其中之一。该题要求我们从一个升序排列的数组中删除所有重复元素,并且只保留每个元素一次。实现这一目标的方法有很多,但为了在面试中脱颖而出,我们需要选择最优的解决方案,兼顾时间复杂度和空间复杂度。

双指针法:高效删重,时间最优

双指针法是一种广泛应用于数组操作的算法,它以两个指针分别指向数组的开头和结尾,通过比较两指针指向的元素,来判断是否需要删除重复元素。具体步骤如下:

  1. 初始化两个指针:left 指向数组的开头,right 指向数组的结尾。
  2. 比较 leftright 指向的元素,如果相等,则删除 right 指向的元素,并向前移动 right 指针。
  3. 如果 leftright 指向的元素不相等,则将 right 指向的元素复制到 left 指向的位置,并向前移动 leftright 指针。
  4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到 right 指针到达数组末尾。

使用双指针法,我们可以保证时间复杂度为 O(n),其中 n 为数组的长度。这是因为对于每个元素,我们只需要比较一次,并且移动指针的次数与数组长度成正比。

集合法:空间高效,操作简单

集合法是一种更为直观的解决方案,它通过集合的特性来实现元素的去重。具体步骤如下:

  1. 创建一个空集合 set
  2. 遍历数组,将每个元素添加到集合 set 中。
  3. 将集合 set 转换为数组,即为去重后的数组。

使用集合法,我们可以保证时间复杂度为 O(n),其中 n 为数组的长度。这是因为集合的添加和查找操作都是常数时间复杂度。然而,集合法需要额外的空间来存储集合,因此空间复杂度为 O(n),造成浪费。

空间优化:精简内存,巧用原地操作

对于剑指Offer第26题,我们还可以通过原地操作来进一步优化空间复杂度。我们可以利用双指针法来实现原地删除重复元素,具体步骤如下:

  1. 初始化指针 left 指向数组的开头,right 指向数组的结尾。
  2. 比较 leftright 指向的元素,如果相等,则删除 right 指向的元素,并向前移动 right 指针。
  3. 如果 leftright 指向的元素不相等,则将 left 指针向后移动一位,并将 right 指向的元素复制到 left 指向的位置,并向前移动 right 指针。
  4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到 right 指针到达数组末尾。

使用这种原地操作的双指针法,我们可以将空间复杂度优化到 O(1),因为我们不需要额外的空间来存储集合。

结语:从题解中收获面试真谛

剑指Offer第26题看似简单,但它却蕴含着深刻的面试技巧。通过对这道题目的分析,我们可以体会到以下几点:

  • 注重算法选择: 在面试中,选择最优的算法是关键。双指针法和集合法都是解决该题的有效方法,但双指针法的空间复杂度更优,因此在面试中更具优势。
  • 关注空间复杂度: 对于某些题目,空间复杂度可能会成为面试官考察的重点。因此,在解决问题时,除了考虑时间复杂度,还要考虑空间复杂度,并尽可能优化空间复杂度。
  • 善用原地操作: 在某些情况下,原地操作可以极大地优化空间复杂度。在剑指Offer第26题中,原地操作的双指针法将空间复杂度从 O(n) 优化到了 O(1),大幅度减少了对内存的消耗。

希望这篇文章对您有所帮助。如果您想了解更多关于剑指Offer面试题的解法,欢迎随时与我联系。