双指针---《移动零》

目录

文章前言

题目描述 

算法原理讲解

忽略限制条件的解法

原理讲解

 思路总结

 代码展示

双指针解法

原理讲解

思路总结

 代码展示

大总结


💫只有认知的突破💫才来带来真正的成长💫编程技术的学习💫没有捷径💫一起加油💫

           🍁感谢各位的观看🍁欢迎大家留言🍁咱们一起加油🍁努力成为更好的自己🍁

文章前言

为了提高自己的编程技术和能力,本博主开始要更新相关算法题的内容了。我会分类型的进行算法题的讲解,由于博主是第一次真正意义上接触系统的刷题训练,作为一个小白,有不足或错误的地方,很愿意听取在座各位大佬的批评和指教。废话不多说,让我们开启刷算法题的旅行吧!

题目描述 

题目链接:移动零

如图所示的要求:

给你一个数组,要求把这个数组的0元素,全部移动到数组的后面,非0元素全部移动到数组的前面,而且这些非0元素的相对顺序保持不变注意:不能新开辟一个数组,然后再把这新数组里面的元素拷贝到以前的数组中,这是不允许的,只能在原数组上进行操作。

算法原理讲解

忽略限制条件的解法

本博主在一开始写这个题目的时候,就没有注意到限制条件——不允许开辟数组。虽然,这个解法能在Leetcode上能通过,但是不符合题目要求。我想把这个写法也保留下来,它也算是一种思想,万一在别的题目就合适呢!

原理讲解

创建一个和原数组空间大小一样的新数组,在这个新数组上,创建两个“指针”这里的指针不是真正的指针,就是通过下标访问的变量。第一个指针begin_num指向数组的首元素第二个指针end_num指向数组的最后一个元素,如图所示(以示例1为例):

然后再去遍历原数组,遇到0元素,就存放在end_num,然后end_num再向前 -  - ,为存储下一个0元素做准备,当遇到非0元素时,就存放在begin_num,然后begin_num向后走 + +,为下一个非0元素做准备,直到原数组遍历完毕。如图所示:

 思路总结

1.新建立和原数组一样大的数组

2.创建两个“指针”,分别指向新数组的头和尾处的空间

3.依次遍历原数组

                3.1:遇到0元素,就插入end_num,然后end_num- -

                3.2:遇到非0元素,就插入begin_num,然后begin_num++

4.原数组访问完毕就结束

5.在把新数组排好序的元素赋值拷贝给原数组

 代码展示

class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {vector<int>num(nums.size(),1);  //开辟一样大小的新数组//创建两个指针auto end_num=num.end()-1;    //指向新数组的首元素auto begin_num=num.begin();    //指向新数组的尾元素for(auto&e:nums){if(e==0)        //0元素插入end_num{*end_num=e;end_num--;}else            //非0元素插入begin_num{*begin_num=e;begin_num++;}}nums=num;        //把排好序的新数组赋值拷贝给原数组}
};

双指针解法

原理讲解

我们解题时,所谓的双指针并不是真正的指针不是int*,char*……而是指向数组的下标变量,比如,0,1,2……。所以大家不要感到害怕。

因为题目要求只能在原数组进行操作,所以我们就要摒弃开辟新数组的思想了。根据题目要求:非0元素全部在数组的左边,0元素全部在数组的右边。使用新的思想:数组划分(数组分块)的思想,这个数组被划分为两个区域,一块是非0区域,另一块是0区域,如图所示:

这个时候,创建两个指针,一个是cur,另一个是dst。cur指针的作用:它把数组分为已处理和待处理的两个部分dst指针的作用:它把已处理过的数组分为,左边全是非0元素(保持相对顺序)和右边全是0元素的两个部分。所以,这俩指针把数组分为3个部分。如图所示:

所以数组被分为三个区间:[0,dst] , [dst+1,cur-1] , [cur,n-1][0,dst]全是非0元素[dst+1,cur-1]全是0元素[cur,n-1]待处理。其中,dst指向非0元素区间的最后一个非0元素。在遍历数组的过程中,始终保持这三个区间的性质不变,就会达到题目要求。让cur=0指向首元素位置,因为要起始遍历数组。对于dst,要使它指向首元素的前一个位置,dst=-1。因为dst指向的是非0元素,在起始位置,是无法确定起始元素是否为非0元素,所以就把dst放在前面。如图所示:

当cur指向的元素是0时,dst不动。当cur指向的元素非0时,dst++,然后cur和dst指向的元素进行交换,然后cur继续往后走,直到遍历完数组结束。

思路总结

1.cur=0指向首元素,dst=-1指向数组前面

2.cur指向的元素为0 , dst不动

3.cur指向的元素非0,dst++

                 3.1:然后swap(dst元素,cur元素)

                 3.2:cur++往后走

4.cur遍历完数组结束

 代码展示

class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {for(int dst=-1,cur=0;cur<nums.size();cur++)if(nums[cur])swap(nums[++dst],nums[cur]);}
};

大总结

根据本题目的叙述和要求,具有很明显的数组划分的特点我们要进行合理的区间划分,在遍历数组的过程中,要保持各个区间的性质不变,才会有对的结局这里要注意dst的起始位置。

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