移动零

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1、题目描述

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

示例 1:

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输入: nums = [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

示例 2:

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2
输入: nums = [0]
输出: [0]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1

进阶：你能尽量减少完成的操作次数吗？

2、题解

2.1 两次遍历

  • 我们创建两个指针 i 和 j，第一次遍历的时候指针 j 用来记录当前有多少 非0 元素。即遍历的时候每遇到一个 非0 元素就将其往数组左边挪，第一次遍历完后，j 指针的下标就指向了最后一个 非0 元素下标。

  • 第二次遍历的时候，起始位置就从 j 开始到结束，将剩下的这段区域内的元素全部置为 0。

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    from typing import List


    class Solution(object):
        def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
            if not nums:
                return
            # 第一次遍历的时候，j指针记录非0的个数，只要是非0的统统都赋给nums[j]
            j = 0
            for i in range(len(nums)):
                if nums[i]:
                    nums[j] = nums[i]
                    j += 1
            for i in range(j, len(nums)):
                nums[i] = 0


    solution = Solution()
    array = [0, 1, 0, 3, 12]
    solution.moveZeroes(array)
    print(array)
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    class Solution {
        public void moveZeroes(int[] nums) {
            if (nums == null) {
                return;
            }
            //第一次遍历的时候，j指针记录非0的个数，只要是非0的统统都赋给nums[j]
            int j = 0;
            for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
                if (nums[i] != 0) {
                    nums[j++] = nums[i];
                }
            }
            //非0元素统计完了，剩下的都是0了
            //所以第二次遍历把末尾的元素都赋为0即可
            for (int i = j; i < nums.length; ++i) {
                nums[i] = 0;
            }
        }
    }

  • 复杂度分析

    • 时间复杂度：O(n)
    • 空间复杂度：O(1)

2.2 一次遍历

  • 这里参考了快速排序的思想，快速排序首先要确定一个待分割的元素做中间点 x，然后把所有小于等于 x 的元素放到 x 的左边，大于 x 的元素放到其右边。

  • 这里我们可以用 0 当做这个中间点，把不等于 0(注意题目没说不能有负数)的放到中间点的左边，等于 0 的放到其右边。这的中间点就是 0 本身，所以实现起来比快速排序简单很多，我们使用两个指针 i 和 j，只要 nums[i]!=0，我们就交换 nums[i] 和 nums[j]。

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    from typing import List


    class Solution(object):
        def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
            if not nums:
                return
            # 两个指针i和j
            j = 0
            for i in range(len(nums)):
                # 当前元素!=0，就把其交换到左边，等于0的交换到右边
                if nums[i]:
                    nums[j], nums[i] = nums[i], nums[j]
                    j += 1

                    
    solution = Solution()
    array = [0, 1, 0, 3, 12]
    solution.moveZeroes(array)
    print(array)

  • 复杂度分析

    • 时间复杂度：O(n)
    • 空间复杂度：O(1)