1.题目描述:
这道题也是原地操作,并且不能越界
2.算法原理:
这里的解法还是双指针算法,这里题目让我们的是就地操作,而双指针算法的情况下我们先“异
地”操作,然后优化成双指针下的“就地”操作,这里随便拿一个题目中的例子来分析一下:
这里cur就指向原数组来遍历一下,然后dest指向另一数组,如果cur遇到的是非0元素,就复制到
dest指向的位置,如果cur遇到的是0元素,就复写两次到dest的数组中。
第一次cur指向的元素是1,所以dest直接复制下来,然后cur,dest都加加,现在,cur指向的元素
是0,所以dest复写两次:
复写完成后cur++,dest++,然后再次去判断cur指向的是非0元素,先复制,再cur++,dest++:
然后继续上述操作:
此时cur又遇到了0元素,dest继续复写,复写完成后,dest++,cur++:
此时又是非0元素,直接复制,然后cur++,dest++:
此时dest越界,此时也完成了,题目要求的复写任务。
这是异地操作,那我们能否改为就地操作:
这里我们直接将cur,dest指向同一数组,然后来操作一下我们上面写的复写过程:
此时遇到的是非0元素,所以直接让cur++,dest++:
此时cur遇到了0元素,此时就要复写了,那么dest+1,然后复写0:
此时已经出错了,因为原来位置的值是2,而这里已经被覆盖了,所以这个肯定不对了。
而我们这里既然从前往后会导致数据覆盖,那么我们就换一种思路,我们就从后向前走,看看能不
能解决覆盖问题:
这里dest指向数组最后一个元素的位置,然后cur指向最后一个复写的数,上面的操作我们知道
了,最后一个复写的数是4,所以这里我们直接指向4,如果cur和dest指向同一位置,是肯定不行
的,然后此时来从后向前来完成复写操作:
此时cur指向的是4,那么直接复制给dest指向的位置,然后cur--,dest--:
此时遇到0,那么dest直接往前复写两个0,然后dest--,cur--:
此时cur遇到非0元素,那么直接复制给dest,然后dest--,cur--:
此时cur又遇到非0元素,继续复制给dest,然后dest--,cur--:
我们之所以可以直接修改,因为我们发现这里3已经被复写过了,就不会发生覆盖了,所以可以直
接复写就行了。
这里cur遇到了0元素,那么dest复写两次,然后cur--,dest--:
,这是cur遇到了非零元素,直接复制就好了,然后dest--,cur--:
此时这时就完成了复写操作,比较一下,复写的没毛病,所以双指针从后向前走就可以完成这个操
作。
总结一下:1.首先cur指向的是最后一个复写的数,因为上面我们可以很直观的看到最后一个复写
的数,所以我们在这里首先要找到最后一个需要复写的数。
2.我们要从后向前完成复写操作。
那么第一步我们怎么找到最后一个复写的数呢?
其实还是一个双指针算法,定义一个cur指针指向数组头元素,然后dest指针指向-1的位置:
cur的作用还是遍历数组,而dest的定义是最后一个需要复写的位置,因为一开始我们并不知道,
最后一个需要复写的位置在哪里,所以我们先定义到-1这个位置。
首先先判断cur指向的元素是否为非0元素,如果不是dest走一步,然后再判断dest是否走到了最
后。如果是非0元素,dest就走两步,因为要复写0,然后再判断dest'是否走到了最后。这就是
判断的顺序。
现在cur位置的值是非零元素,所以dest向后走一步,dest并没有到结束位置,然后cur++:
此时cur指向的是0元素,所以dest向后移动两步,dest并没有结束,所以cur++:
此时cur指向非0元素的值,所以dest向后移动一步,dest并没有结束,所以cur++:
跟上面遇到2的情况一样,继续:
此时cur遇到了0,那么dest就走两步,此时dest还没有到结束的位置,所以cur++:
此时cur指向的是非零元素,所以dest向后移动一步,移动一步之后,我们发现已经到了数组的末
尾所以终止接下来的操作,所以cur不加加:
此时我们发现cur正好是指向我们最后一个复写的数,而且此时dest正好是我们要从后向前完成复
写操作的位置,所以后续可以直接开始就行了。
但是还有特殊情况:
就是这个例子,当我们去找最后一个复写的数时,就是按照上面的思路去走,这里就不详细写了,
直接快进到最后的位置:
此时我们发现,dest直接越界了,如果我们此时按照这个位置直接去完成从前向后复写的操作,编
译器是会直接报错的:
所以我们要处理一下边界情况,这里dest出边界一定是复写的最后一个数是0导致的,所以我们要
单独处理一下这种情况:
因为最后一个复写的数是0,所以我们直接将n-1的位置改为0,然后让dest向前移动两步,dest向
前移动一步,此时再从后向前完成复写就不会出错了:
这就是处理后的位置。
总结一下整个算法原理我们在做什么:
3.代码实现:
class Solution {
public:
void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
int cur=0;
int dest=-1;
//先找到最后一个复写的数
int num=arr.size();
while(cur<num){
if(arr[cur]!=0){
dest++;
}else{
dest+=2;
}
if(dest>=num-1){
break;
}
cur++;
}
//处理边界情况
if(dest==num){
arr[num-1]=0;
dest-=2;
cur--;
}
//从后向前完成复写操作:
while(cur>=0){
if(arr[cur]!=0){
arr[dest--]=arr[cur--];
}else{
arr[dest--]=0;
arr[dest--]=0;
cur--;
}
}
}
};