一魚多吃 用雙指針的觀念來解 Move Zeroes 搬移零 Leetcode #283

更新於 發佈於 閱讀時間約 4 分鐘
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這題的題目在這裡

題目會給定我們一個陣列,要求我們重新安排順序,把等於零的數字搬到後面。同時必須保持原本數字的前後相對次序

比如說,移動之前,1 在 3前面,那麼移動之後,1還是必須保持在3前面。

(接著看下面的範例,會更好理解)


測試範例:

Example 1:

Input: nums = [0,1,0,3,12]
Output: [1,3,12,0,0]
保持原本數字的前後相對次序

Example 2:

Input: nums = [0]
Output: [0]

約束條件:

Constraints:

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

Follow up: Could you minimize the total number of operations done?


演算法:

其實和前面那題  Sort Array By Parity 九成像,前面那題是要求偶數的排在前面,奇數的排在後面

這題換湯不換藥,稍微小小改一下,題目要求 等於零的排在後面
等價於 把不等於0的排在前面

一般寫loop習慣大多是從左到右掃描,所以這題從 不等於0 切入,就會簡單很多

把不等於0的排在前面,當我們搬完之後,等於0的也會剛好排在後面。

註: 因為是位置交換,不等於0的往前挪了,一定會有一個等於0的往後挪。


程式碼:

class Solution:
 def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
  
  # swapping index for nonzero numbers
  idx_of_nonzero = 0

  is_nonzero = lambda x: x != 0

  # scan each element
  for i in range(len(nums)):
   
   if is_nonzero(nums[i]):

    # swap non-zero number to the left-hand side
    nums[ idx_of_nonzero ], nums[i] = nums[i], nums[ idx_of_nonzero ]
    idx_of_nonzero += 1
    
  return nums

時間複雜度:

O( n ) 一個單層的 for loop 迭代,掃描過每個數字一次。

空間複雜度:

O(1) 只用到固定一組雙指針double pointer,所占用的記憶體空間為常數級別O(1)


另解:

class Solution:
 def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:

  zeroCount = 0

  for i in range( len(nums) ):

   # 統計0的出現次數
   if nums[i] == 0:
    zeroCount += 1
   
   # 把 非0的數字搬到前面,並且保持原本的前後次序​
   elif zeroCount > 0:
    nums[i-zeroCount], nums[i] = nums[i], nums[i-zeroCount]

  return

時間複雜度:

O( n ) 一個單層的 for loop 迭代,掃描過每個數字一次。

空間複雜度:

O(1) 只用到固定的臨時變數 和 計數器,所占用的記憶體空間為常數級別O(1)


學完這題之後,記得回去複習原本的那一題 Sort Array by Parity,背後的核心觀念,都是數字先分類成兩群(奇數 偶數、等於零 不等於零),再做移動的操作。


Reference:

[1] Python O(n) by element swap [w/ Comment] - Move Zeroes - LeetCode

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小松鼠的演算法樂園
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由有業界實戰經驗的演算法工程師, 手把手教你建立解題的框架, 一步步寫出高效、清晰易懂的解題答案。 著重在讓讀者啟發思考、理解演算法,熟悉常見的演算法模板。 深入淺出地介紹題目背後所使用的演算法意義,融會貫通演算法與資料結構的應用。 在幾個經典的題目融入一道題目的多種解法,或者同一招解不同的題目,擴展廣度,並加深印象。
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