LeetCode Problem 27-Remove Element

移除元素。给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1:

给定 nums = [3,2,2,3], val = 3,

函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2:

给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2,

函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

注意这五个元素可为任意顺序。

你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

说明:

为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?

请注意，输入数组是以“引用”方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

思路一

与Remove Duplicates from Sorted Array 方法类似，count 记录当前不同元素的个数（即下标），遍历一遍数组，当元素不等于 val 时，进行替换操作，count 增加。时间复杂度 $O(n)$。

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        count = 0
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] != val:
                nums[count] = nums[i]
                count += 1
        return count   

思路二

用两个指针，i指向开头，j指向结尾，如果 i 指向的元素等于 val并且 j 指向的元素不等于 val，则将 nums[j] 赋值给 nums[i]，同时，i += 1, j -= 1，其他情况见代码。时间复杂度 $O(n)$。

需要注意的是，循环条件设置为 i <= j，是因为长度为 1 的 nums 的出现，在循环外面判断 j < 0 是因为 [2], val=2 以及 [2, 2, 2], val=2 这种例子的出现。

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        if len(nums) == 0:
            return 0
        i, j = 0, len(nums) - 1
        while i <= j:
            if nums[i] == val and nums[j] != val:
                nums[i] = nums[j]
                i += 1
                j -= 1
            elif nums[i] != val and nums[j] != val:
                i += 1
            else:
                j -= 1
        if j < 0:
            return 0
        return i

思路三

思路二的简化版。时间复杂度 $O(n)$。

class Solution:
    def removeElement(self, nums: List[int], val: int) -> int:
        i, j = 0, len(nums)
        while i < j:
            if nums[i] == val:
                nums[i] = nums[j - 1]
                j -= 1
            else:
                i += 1
        return i

思路一

思路二

思路三

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