Leetcode算法训练日记 | day01

---

一、二分查找

1.题目：

Leetcode：第 704 题
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

2.解题思路

使用while循环查找左右两个区间，区间不断缩小，直到找到到目标值。

3.实现代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
class Solution
{
public:
    int search(vector<int>& nums, int target)
    {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        int middle = 0;
 
        while (left <= right)左闭右闭区间[left,right]，当left小于等于right，说明区间中还有元素一直查找
        {
            middle = left + (right - left) / 2;//更新查找下标middle的值
            if (nums[middle] > target)
            {
                right = middle - 1;//若中间元素的值比target大，说明在target左区间，则把right更新为middle-1;
            }
            else if (nums[middle] < target)
            {
                left = middle + 1;//若中间元素的值比target小，说明在target右区间，则把left更新为middle+1;
            }
            else
            {
                return middle;//当下标元素等于target值时，返回middle
            }
        }
        return -1;//若未找到target值就返回-1；
    }
};
 
//测试
int main()
{
    Solution s;
    vector<int>nums;
    int array[6] = { -1,0,3,5,9,12 };
    nums = vector<int>(array, array + 6);
    int target;
    cout << "请输入target：";
    cin>>target;
    cout << "target idx=" << s.search(nums, target) << endl;
    return 0;
}

二、移除元素

1.题目

Leetcode：第 27 题
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。

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 = [0,1,3,0,4]
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。

2.解题思路

（1）一般解法：遍历整个数组，每次发现val元素，后面的元素都往前移动，移动完毕size-1。
（2）快慢指针解法：使用快、慢两个指针，慢指针记录元素要存放的位置，快指针用于遍历整个数组，当快指针遇到不等于val的元素时，才存放到慢指针的位置并且移动，从而完成移除。

3.实现代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
class Solution {
public:
    int removeElement1(vector<int>& nums, int val)//一般解法
    {
        int size = nums.size();
        for (int i = 0; i < size; ++i)
        {
            if (nums[i] == val)
            {
                // 发现需要移除的元素，就将数组集体向前移动一位
                for (int j = i + 1; j < size; ++j)
                {
                    nums[j - 1] = nums[j];
                }
                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
                size--;// 此时数组的大小-1
            }
        }
        return size;
    }
 
    int removeElement2(vector<int>& nums, int val)//快慢指针解法
    {
        int slowIndex = 0;
        for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.size(); ++fastIndex)
        {
            if (nums[fastIndex] != val)//若快指针位置的元素不等于要删除的元素
            {
                //将快指针的元素其挪到慢指针指向的位置，慢指针+1更新位置
                nums[slowIndex] = nums[fastIndex];
                slowIndex++;
            }
        }
        return slowIndex;
    }
};
 
//测试
int main()
{
    Solution s;
    vector<int>nums1;
    vector<int>nums2;
    int array1[6] = { 3,2,2,3 };
    int array2[8] = { 0,1,2,2,3,0,4,2 };
    nums1 = vector<int>(array1, array1 + 4);
    nums2 = vector<int>(array2, array2 + 8);
    int val1 = 3;
    int val2 = 2;
    int numSize1 = s.removeElement1(nums1, val1);
    int numSize2 = s.removeElement2(nums2, val2);
    cout <<"nums1移出val元素后的数组大小："<<numSize1<<endl;
    for (int i=0; i<numSize1;++i)
    {
        cout <<nums1[i]<<" ";
    }
    cout << endl;
    cout << "nums2移出val元素后的数组大小：" << numSize2 << endl;
    for (int i = 0; i < numSize2; ++i)
    {
        cout << nums2[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

ps：以上皆是本人在探索算法世界旅途中的浅薄见解，诚挚地希望得到各位的宝贵意见与悉心指导，若有不足或谬误之处，还请多多指教。