用JAVA代码编写
704. 二分查找
给定一个 n
个元素有序的(升序)整型数组 nums
和一个目标值 target
,写一个函数搜索 nums
中的 target
,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1
。
示例 1:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 9
输出: 4
解释: 9 出现在 nums 中并且下标为 4
示例 2:
输入: nums = [-1,0,3,5,9,12], target = 2
输出: -1
解释: 2 不存在 nums 中因此返回 -1
提示:
- 你可以假设
nums
中的所有元素是不重复的。 n
将在[1, 10000]
之间。nums
的每个元素都将在[-9999, 9999]
之间。
文章讲解:https://programmercarl.com/0704.%E4%BA%8C%E5%88%86%E6%9F%A5%E6%89%BE.html
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1fA4y1o715
思路:
已知输入的数组是有序的,我们的目标是找到target的元素。二分查找就是将整个数组划分连个数组,将target与中间索引的值进行比较,确定target是在左边还是右边,一直找下去,直到中间索引与target相等,就找到了。
复杂度分析:
- 时间复杂度: O(logN),其中 N 是数组的长度。
- 空间复杂度:O(1)
方法一:[left,right]
class Solution {public int search(int[] nums, int target) {// 避免当 target 小于nums[0] nums[nums.length - 1]时多次循环运算if (target < nums[0] || target > nums[nums.length - 1]) {return -1;}int left = 0, right = nums.length - 1;while (left <= right) {//[left,right]int mid = left + ((right - left) >> 1);//相当于mid=(left+right)/2if (nums[mid] == target)return mid;else if (nums[mid] < target)//目标在右边,改变左区间left = mid + 1;//因为索引为mid的值小于目标,所以目标索引肯定不是mid,是他右边一个else if (nums[mid] > target)//目标在左边,改变右区间right = mid - 1;}return -1;}public static void main(String[] args) {int[] nums={-1,0,3,5,9,12};Solution s1= new Solution();System.out.println(s1.search1(nums,9));}}
方法二:[left,right)
class Solution {public int search(int[] nums, int target) {int left = 0, right = nums.length;//区间左闭右开,所以right需要取数组长度while (left < right) {//[1,1),这里这样写区间就错了,所以是left<rightint mid = left + ((right - left) >> 1);//相当于mid=(left+right)/2,防止溢出if (nums[mid] == target)//找到就返回下标return mid;else if (nums[mid] < target)//目标在右边,改变左区间,需要保持区间左闭右开和while循环一致left = mid + 1 ;//因为要与区间保持一致,左边是闭的,需要加一else if (nums[mid] > target)right = mid;//右边是开的,不用加一}return -1;}
}
27. 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 = [0,1,4,0,3]
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
文章讲解:https://programmercarl.com/0027.%E7%A7%BB%E9%99%A4%E5%85%83%E7%B4%A0.html
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV12A4y1Z7LP
方法一:暴力破解
思路:
两层for循环,第一个for遍历数组中的元素,如果当前元素是要删除的,则将之后的元素全都往前移动一位。
复杂度分析:
- 时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
- 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
class Solution {public int removeElement(int[] nums, int val) {int len = nums.length;for (int i = 0; i < len; i++) {if (nums[i]==val){// 找到要删除的元素for (int j = i+1; j < len; j++) {nums[j-1]=nums[j];// 元素左移一位}i--;// 因为下标i以后的数值都向前移动了一位,所以i也向前移动一位len--;}}return len;}public static void main(String[] args) {int[] nums={-1,0,3,3,9,12};Solution s1= new Solution();System.out.println(s1.removeElement(nums,3));}
}
方法二:双指针
思路:
定义两个指针,slow是指向需要输出的结果,fast是遍历输入数组用的。
首先先看fast,fast找要删除的元素,找不到的话,就将fast所在元素赋值给slow所在元素,两指针都往后移一个;找到的话,就只将fast往后移,slow也就是结果不需要添加。直到fast遍历完整个数组,也就是fast>nums.length的时候终止循环。
复杂度分析:
- 时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
- 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
class Solution {public int removeElement(int[] nums, int val) {int slow=0;for(int fast=0;fast<nums.length;fast++){if(nums[fast]!=val){nums[slow]=nums[fast];slow++;}}return slow;}
}
根据代码来的图