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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。
示例:
输入: [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]
说明:
- 必须在原数组上操作,不能拷贝额外的数组。
- 尽量减少操作次数。
解题思路
我们首先想到的做法是:遍历一遍数组nums
,将非0
元素添加到一个新建立的数组nonZeroElements
中,然后将nonZeroElements
中的元素copy
到nums
的最前面,对nums
后面的元素赋值0
即可。
class Solution:def moveZeroes(self, nums):""":type nums: List[int]:rtype: void Do not return anything, modify nums in-place instead."""nonZeroElements = []for i in nums:if i != 0:nonZeroElements.append(i)nonZeroElements_len = len(nonZeroElements)for i in range(nonZeroElements_len):nums[i] = nonZeroElements[i]nums_len = len(nums)for i in range(nonZeroElements_len, nums_len):nums[i] = 0
那么我们稍微分析一下这个解法,我们发现这个解法中使用了一个额外的辅助空间,那么我们能不能不使用额外空间呢?Yes。
我们可以使用一个变量k
记录位置,我们通过遍历nums
数组,将不为0
的元素依次复制到nums
的前面,并且记录我们复制了多少个元素,对len(nums)-k
的元素置0
即可。
class Solution:def moveZeroes(self, nums):""":type nums: List[int]:rtype: void Do not return anything, modify nums in-place instead."""k = 0for i in nums:if i != 0:nums[k] = ik += 1nums_len = len(nums)for i in range(k, nums_len):nums[i] = 0
通过上面的方法,我们将算法的空间复杂度降到了O(1)
级别,而算法的时间复杂度依旧是O(n)
级别。
当然我们这里有一个更pythonic
的做法
class Solution:def moveZeroes(self, nums):""":type nums: List[int]:rtype: void Do not return anything, modify nums in-place instead."""for j in range(nums.count(0)):nums.remove(0)nums.append(0)
但是从效率上远不及前面的做法。
我们看到上面的做法都是对非0
元素和0
元素分开考虑,那们我们可不可以对这两种元素同时考虑呢?我们通过不断的交换非0
元素和0
元素之间的位置做到这一点。
class Solution:def moveZeroes(self, nums):""":type nums: List[int]:rtype: void Do not return anything, modify nums in-place instead."""k = 0for i, num in enumerate(nums):if num != 0:nums[i], nums[k] = nums[k], nums[i]k += 1
上面的代码比之前的简洁了不少,但是依然还有可优化的空间。如果我们的数组全部是非0
元素的话,上面代码就会对所有非0
元素自己交换一次。所有可以有如下改进:
class Solution:def moveZeroes(self, nums):""":type nums: List[int]:rtype: void Do not return anything, modify nums in-place instead."""k = 0for i, num in enumerate(nums):if num != 0:if i != k:nums[i], nums[k] = nums[k], nums[i]k += 1
实际上这里的思想是借鉴了摩尔投票算法。
该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Leetcode
如有问题,希望大家指出!!!