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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:53:51.053000             🧑  作者: Mango

将所有零移动到随机整数数组的开头和结尾

在开发过程中,我们常常需要将一个数组中的所有零移到开头或结尾。这个需求看起来很简单,但实际上却需要用一些算法来解决。在本篇文章中,我们将介绍如何使用两种不同的算法来将一个随机整数数组中的所有零移动到开头和结尾。

算法一:双指针法

双指针法(two-pointers technique)是一种常用的算法,通常用于解决数组、字符串等类型问题。在这个问题中,我们可以使用双指针法来将所有零移到开头或结尾。

具体实现:我们定义两个指针,分别指向数组头部和尾部。当头指针指向零时,让尾指针向左移动,直到找到不为零的数。将这两个数交换后,头指针向右移动,尾指针向左移动。重复此过程直到头指针和尾指针相遇为止。

def move_zeros(nums: List[int]) -> List[int]:
    left, right = 0, len(nums) - 1
    while left < right:
        if nums[left] != 0:
            left += 1
        elif nums[right] == 0:
            right -= 1
        else:
            nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
            left += 1
            right -= 1
    return nums

时间复杂度: $O(n)$

空间复杂度: $O(1)$

算法二:快慢指针法

快慢指针法(fast-slow pointers technique)也是一种常用的算法,通常用于解决链表类问题。在这个问题中,我们也可以使用快慢指针法来将所有零移到开头或结尾。与双指针法不同的是,快慢指针法只需要一个指针。

具体实现:我们定义一个快指针和一个慢指针,初始化为第一个元素。当快指针指向非零数时,将其和慢指针指向的数交换。这样慢指针就指向了序列中最后一个零的位置。重复此过程直到快指针到达末尾为止。

def move_zeros(nums: List[int]) -> List[int]:
    slow = 0
    for fast in range(len(nums)):
        if nums[fast] != 0:
            nums[fast], nums[slow] = nums[slow], nums[fast]
            slow += 1
    return nums

时间复杂度: $O(n)$

空间复杂度: $O(1)$

总结

以上两种算法都可以用来将所有零移动到随机整数数组的开头和结尾。两种算法的时间复杂度均为 $O(n)$,空间复杂度均为 $O(1)$。我们可以根据具体情况选择使用哪种算法。在实际应用中,我们应该注意算法的可读性和可维护性,以便后期维护和修改。