删除元素-双指针法

基本思路

如果想要删除一个元素，那么需要将它后面的元素全部往前移动一位，最直接的想法当然是从某一位开始直接逐步将后续元素全部往前移，获得O(n^2)的计算复杂度；如果需要删除的元素较多，那么理论上我们可以像插入排序一样，先记住有哪些要被删掉，然后只做一次向前移动的操作，这用双指针法可以办到。

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//双指针法移除某个特定元素
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }
int main(){
    vector<int> nums = {1,1,1,2,2}; // 输入数组
    vector<int> expectedNums = {1,2,3,4,5,6}; // 长度正确的期望答案

    int k = removeElement(nums,1);
    cout<<k<<endl;

    for (int i = 0; i < k; i++) {
        cout<<nums[i] <<" ";
    }

}

变式

被删除元素的检查条件

/*
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。
*/

//双指针法移除某个特定元素

#include<iostream>
#include<set>
#include<vector>
using namespace std;


int removeElement(vector<int>& nums, int val,int nowIndex,int maxIndex) {
        int slowIndex = nowIndex;
        int fastIndex = nowIndex;
        //因为多次删除的情况下，数组最大长度是变化的，所以有maxindex这个修改

        for (; fastIndex < maxIndex; fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }

        return slowIndex;
}

int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
    set<int> s;
    int k=nums.size();//因为多次删除的情况下，数组最大长度是变化的，所以有maxindex这个修改
    for(int i=0;i<nums.size();i++){
        //第一次遇到某个数，记录并对其后续执行降重
        if(s.find(nums[i])==s.end()){
            k=removeElement(nums,nums[i],i+1,k);
            s.insert(nums[i]);
        }
    }
    return k;

}

int main(){
    vector<int> nums = {1,1,1,2}; // 输入数组
    vector<int> expectedNums = {1,2,3,4,5,6}; // 长度正确的期望答案

    int k = removeDuplicates(nums); // 调用

    cout<<k<<endl;

    for (int i = 0; i < k; i++) {
        cout<<nums[i] <<" ";
    }

}

根据检测条件移动双指针慢指针的效果

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

//双指针法移除某个特定元素
int removeElement(vector<char>& nums, char val) {
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }
        }
        return slowIndex;
    }

int removeBackSpace(vector<char>& nums, char val) {
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); fastIndex++) {
            if (val != nums[fastIndex]) {
                nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
            }else{
                slowIndex--;
            }

            /*
            for(int i=0;i<nums.size();i++){
                cout<<nums[i]<<" ";
            }
            cout<<endl;
            */
        }
    return slowIndex;
}

bool backspaceCompare(string s, string t) {
        int slowIndex = 0;
        char val='#';
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < s.size(); fastIndex++) {
            if (val != s[fastIndex]) {
                s[slowIndex++] = s[fastIndex];
            }else{
                if(slowIndex!=0)slowIndex--;
            }         
        }
        int slow_1=slowIndex;
        slowIndex = 0;

        for (int fastIndex = 0; fastIndex < t.size(); fastIndex++) {
            if (val != t[fastIndex]) {
                t[slowIndex++] = t[fastIndex];
            }else{
                if(slowIndex!=0)slowIndex--;
            }         
        }
        if(slow_1 != slowIndex) return false;
        for(int i=0;i<slow_1;i++){
            if(s[i]!=t[i]){
                return false;
            }
        }
        return true;

    }

int main(){
    cout<<backspaceCompare("ab#","ac#");

}

可能应用

日志系统背景：许多应用程序和系统都会生成大量的日志数据，这些日志数据通常以数组形式存储在内存中以便快速访问和处理。

需求：为了保持日志系统的性能，定期清理旧的或不再需要的日志条目是必要的。这种清理操作通常需要原地删除大段的日志数据。

实时数据流处理背景：在实时数据流处理系统中，数据通常以数组形式存储在缓冲区中，以便快速处理和分析。

需求：当缓冲区达到一定大小时，需要清理处理过的数据，以腾出空间存储新的数据。这种操作通常需要原地删除大量的已处理数据。

游戏开发背景：游戏中的许多数据（如对象位置、状态等）都存储在数组中，以便快速访问和更新。

需求：在游戏运行过程中，需要频繁删除已不再需要的对象（如已被销毁的敌人、过期的物品等）。这些删除操作需要高效地在原地进行，以保证游戏的性能。

数据缓存系统背景：数据缓存系统中，缓存的数据通常以数组形式存储，以便快速读取和写入。

需求：为了保持缓存的有效性，需要定期删除过期或不再需要的缓存数据。这种操作通常需要在原地高效完成。

文本编辑器背景：文本编辑器中，文本数据通常以数组形式存储，以便快速访问和编辑。

需求：用户在编辑过程中可能会删除大段的文本内容，这需要原地高效地删除数组中的相应元素。