删除有序数组中的重复项

难度:

标签:

题目描述

给你一个 非严格递增排列 的数组 nums ，请你原地删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持一致。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：

更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
返回 k 。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}

如果所有断言都通过，那么您的题解将被通过。

示例 1：

输入：nums = [1,1,2]
输出：2, nums = [1,2,_]
解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出：5, nums = [0,1,2,3,4]
解释：函数应该返回新的长度 5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

1 <= nums.length <= 3 * 10⁴
-10⁴ <= nums[i] <= 10⁴
nums 已按 非严格递增 排列

代码结果

运行时间: 48 ms, 内存: 15.7 MB

/*
 * 题目思路：
 * 1. 使用Java Stream对数组进行去重。
 * 2. 将数组转换为Stream，使用distinct()方法去重，然后转换回数组。
 * 3. 由于返回的是新数组，因此不符合原地修改的要求，这里仅提供另一种实现思路。
 */
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;
 
public int removeDuplicates(int[] nums) {
    int[] uniqueNums = IntStream.of(nums).distinct().toArray();
    System.arraycopy(uniqueNums, 0, nums, 0, uniqueNums.length);
    return uniqueNums.length;
}

解释

方法:

这个题解使用了双指针的思路。指针i用于记录当前已处理的不重复元素的位置，指针j用于遍历整个数组。当遇到与nums[i]不同的元素时，将其赋值给nums[i+1]，并将i后移一位。这样可以原地修改数组，将不重复的元素移动到数组的前面，同时保持它们的相对顺序。最后，i+1就是删除重复元素后数组的新长度。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆

双指针方法中指针i和j的初始位置是如何选择的？为什么i从0开始，而j从1开始或从0开始？

▷

在这个题解中，指针i从0开始，因为我们需要保留数组中的第一个元素作为比较的基准，而指针j也从0开始遍历整个数组。之所以j可以从0开始，是因为算法在检查每个元素时，会将其与指针i当前指向的元素比较。当j为0时，它与i相等，因此即使它们的值相同，也不会有任何操作，这保证了即使j从0开始，也能正确处理数组中的元素。

🦆

在判断`nums[j]`不等于`nums[i]`时，你是如何处理数组开头的重复元素？例如在数组`[1,1,2]`中，第一个和第二个元素是相同的。

▷

在数组开头遇到重复元素时，例如`[1,1,2]`中的第一个和第二个1，算法中的j指针会继续向前移动直到找到与`nums[i]`不同的元素。在这个例子中，当j指向第二个1时，由于`nums[j]`等于`nums[i]`，j会继续前移，不会有任何操作。当j指向2时，因为它与`nums[i]`不同，它会被复制到`nums[i+1]`，然后i会递增。这样，重复的元素被过滤掉，只保留不重复的元素。

🦆

如果数组完全没有重复的元素，比如`[1,2,3,4,5]`，这种情况下算法的行为是怎样的？

▷

对于完全没有重复元素的数组，例如`[1,2,3,4,5]`，算法在每次比较`nums[j]`与`nums[i]`时都会发现它们不相同，因此在每次比较后，j指向的元素都会被复制到`nums[i+1]`，并且i递增。这意味着每个元素都会被复制到自身当前的位置，i在最后的位置将是n-1（其中n是数组长度）。整个数组被保留，因为没有重复元素需要移除。

🦆

在处理大量重复元素的数组时，如`[1,1,1,...,1]`，算法的效率和结果是否有什么特殊考虑？

▷

对于包含大量重复元素的数组，例如`[1,1,1,...,1]`，算法效率仍然是O(n)，因为每个元素都需要被访问一次以检查是否有重复。在这种情况下，由于所有元素都相同，指针i不会移动（除了初始化的位置0），因为没有新的不同元素需要复制到`nums[i+1]`。最终，算法将返回1，表示数组中只保留了一个不重复的元素。尽管效率是线性的，但这种情况下算法的操作非常少，因为大多数检查迅速确定没有新元素需要移动。

相关问题

移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地修改输入数组。

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。

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]);
}

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2]
解释：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。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。

示例 2：

输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出：5, nums = [0,1,3,0,4]
解释：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。

提示：

0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100