LEETCODE刷题记录27-Remove-Element

给定一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素，返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

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。

1. 先来写一个最简单的版本，即使用额外空间作为辅助，把符合条件的元素写到一个新的数组里。

public static ArrayList removeElement(int[] nums, int val)
{ArrayList<Integer> newNums = new ArrayList<Integer>();
    for (int item:nums)
    {if(item != val)
        {newNums.add(item);
        }
    }
    System.out.print(newNums.size());
    return newNums;
}

基础知识查漏补缺：
1.Java 数组的声明、初始化和使用
遇到了一个问题，新的数组需要声明和初始化，但是新数组的长度还不知道，怎么初始化。
考虑使用 ArrayList
2.ArrayList 的声明和使用
3. 静态方法中调用非静态方法的限制

上述方法：
1. 需要遍历数组一次，所以时间复杂度是 o(n)
2. 需要使用一个数组作为额外空间，所以空间复杂度是 o(n)

2. 还有没有优化空间？
进阶版本 – 降低空间复杂度
思路：
方法 1 需要开辟一个新的数组空间，然而题目中给定的说明，不需要考虑数组中超出长度后面的元素，可以考虑把旧数组的空间再利用。
由于必须要根据索引替换数组的值，所以不能用 For-Each 循环方法。

public static int removeElement(int[] nums, int val)
{
    int j = 0;
    for (int i = 0;i < nums.length;i++)
    {if(nums[i] != val)
        {nums[j] = nums[i];
            j++;
        }
    }
    System.out.print(j);
    return j;
}

复杂度分析：
时间复杂度：o(n) 遍历 2n 次
空间复杂度:o(1)

3. 还有没有优化空间？
方法 2 在某些特定场景下会进行不必要的复制操作，影响性能。比如{1,2,3,5,4} val=4，或者{4,1,2,3,5}, 似乎没有必要把前 4 个元素复制一遍，在这一点上可以进行优化，优化思路为如果匹配到需要剔除的元素，就把数组末尾的元素替换到这个位置来。注意：尾部的元素有可能是需要剔除的，所以，下一轮循环要从当前索引重新开始。

public static int removeElement(int[] nums, int val)
{
    int n = nums.length;
    System.out.print(n);
    for (int i = 0;i < n;i++)
    {if(nums[i] == val)
        {nums[i] = nums[n-1];
            i--;
            n--;
            System.out.println("1:n--:"+n);
        }
    }
    System.out.print(n);
    return n;
}

遇到的问题：
1. 在循环里，把 nums.length 作为了固定长度，会导致所有元素都被遍历，实际上被替换到前面的元素不需要被遍历，导致了 bug
2. 在使用 i – 时，考虑如果数组前几个元素都是需要被剔除的元素，会不会导致 index 为负，导致溢出。经过分析和实验不会，因为每次循环结束 i 都要 ++

复杂度分析：
时间复杂度：o(n) 遍历 n 次
空间复杂度:o(1)

总结：
1. 学会的新方法，双指针法
2. 如果没有普遍的优化方法，那么就考虑业务场景的特点，比如方法三，针对某些特殊场景提出优化空间。