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击退 LeetCode,算法巧劲化解重复项 II,拥抱有序数组的真谛

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从有序数组中删除重复项:LeetCode 80 攻关指南

欢迎来到算法世界的又一轮激动人心的旅程!今天,我们深入探究 LeetCode 80——删除有序数组中的重复项 II。在这个任务中,我们的目标是消除给定有序数组中的所有重复项,但最多保留两次。让我们一起踏上算法之旅,揭开谜题的奥秘。

双指针法:破译谜题的关键

要成功解开 LeetCode 80,我们求助于算法领域的得力助手——双指针法。想象有两个指针,一个名为 "slow",另一个名为 "fast",它们沿着数组移动,执行以下任务:

  • 慢速指针(slow): 负责标记新数组中的元素位置。

  • 快速指针(fast): 负责探索数组,寻找与 slow 指针指向元素不同的元素。

算法步骤:

  1. 初始化指针: 将 slow 和 fast 指向数组的第一个元素。

  2. 移动快速指针: 向右移动 fast 指针,直到找到一个与 slow 指针指向元素不同的元素。

  3. 更新慢速指针: 当找到不同的元素时,将 slow 指针移到该元素上。

  4. 重复步骤 2 和 3: 继续移动 fast 指针并更新 slow 指针,直到 fast 指针到达数组末尾。

  5. 返回结果: slow 指针现在指向新数组的末尾,其中只包含最多保留两次的重复项。

代码实现:用 Python 征服 LeetCode 80

掌握了算法的精髓,让我们用 Python 赋予其生命:

def remove_duplicates(nums):
  """
  Removes duplicate elements from a sorted array, allowing up to two duplicates.

  Parameters:
    nums: A sorted array of integers.

  Returns:
    The length of the modified array.
  """
  slow = 0
  fast = 0
  count = 0

  while fast < len(nums):
    if nums[fast] == nums[slow]:
      count += 1
      if count <= 2:
        slow += 1
        nums[slow] = nums[fast]
    else:
      count = 1
      slow += 1
      nums[slow] = nums[fast]

    fast += 1

  return slow + 1

复杂度分析:

我们的双指针算法在时间复杂度上表现出色,为 O(n),其中 n 是数组的长度。这是因为算法仅遍历数组一次。在空间复杂度方面,该算法是 O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。

常见问题解答:

  1. 为什么双指针法适合这个任务?

    • 双指针法可以高效地处理有序数组,因为它可以利用数组的排序性质,以线性时间找到不同的元素。
  2. 我可以使用其他算法吗?

    • 当然,有其他算法可以解决这个问题,但双指针法是效率和简洁性的最佳选择。
  3. 如果数组中没有重复项怎么办?

    • 在这种情况下,算法不会进行任何修改,返回原始数组的长度。
  4. 如果数组中有多个重复项,怎么办?

    • 算法允许保留最多两个重复项,因此只删除多余的重复项。
  5. 这个算法可以解决其他问题吗?

    • 双指针法是一种通用算法,可用于解决许多其他问题,例如合并两个有序数组和查找数组中的子数组和。

结论:算法大师之路

恭喜你,算法爱好者!我们已经征服了 LeetCode 80,成功地从有序数组中删除了重复项。双指针法的威力令人惊叹,它让我们以优雅而高效的方式解决了这个问题。

算法的道路是一段充满挑战和乐趣的旅程。每一道解开的谜题都让我们离算法大师之路更近一步。继续探索,掌握更多算法,让算法成为你强大的武器,助你在算法世界中所向披靡!