python 数组 相关算法题 (基础一)

Posted 2022-11-27 ～小疯子～

1. 删除排序数组中的重复项

         给你一个有序数组 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。 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。

nums = [1,1, 3, 4, 5, 7, 9, 9]
# 速度慢
def remove_repeat(nums):
    for i in range(len(nums)-1, 0, -1):
        if nums[i] == nums[i-1]:
            del nums[i]
    return len(nums)


def remove_index(nums):
    if not nums:
        return 0
    p, q, n = 0, 1, len(nums)
    while q < n:
        if nums[p] == nums[q]:
            q += 1
        else:
            nums[p+1] = nums[q]
            q += 1
            p += 1
    return len(nums[:p+1])

解题思路： 双指针

        首先注意数组是有序的，那么重复的元素一定会相邻。要求删除重复元素，实际上就是将不重复的元素移到数组的左侧。

考虑用 2 个指针，一个在前记作 p，一个在后记作 q，算法流程如下：

比较 p 和 q 位置的元素是否相等；如果相等，q 后移 1 位；如果不相等，将 q 位置的元素复制到 p+1 位置上，p 后移一位，q 后移 1 位；
重复上述过程，直到 q 等于数组长度（n）。最后返回nums[: p + 1]，即为新数组长度。

 2. 数组旋转

给定一个数组，将数组中的元素向右移动 k 个位置，其中 k 是非负数。

进阶：
尽可能想出更多的解决方案，至少有三种不同的方法可以解决这个问题。
使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题

进阶版：

nums = [1, 3, 6, 7, 9, 12]
k = 4
def reverse_list(nums, k):
    nums[: ] = (nums[i] for i in range(-(k % len(nums)), len(nums) - k % len(nums)))
    return nums

reverse_list(nums, 6)

糙版：

def reverse_list(nums, k):
    k = k % len(nums)
#     nums[:] = nums[len(nums)-k:] + nums[:len(nums)-k]
    nums[:] = nums[:-k] + nums[-k:]
    return nums


def reverse_list(nums, k):
    while k != 0:
        nums.insert(0, nums.pop())
        k-=1
    return nums

解题思路：

1. 数组翻转

当我们将数组的元素向右移动 k 次后，尾部 k mod n  个元素会移动至数组头部，其余元素向后移动 k mod n 个位置。

该方法为数组的翻转：我们可以先将所有元素翻转，这样尾部的 k mod n 个元素就被移至数组头部，然后我们再翻转 [0, （k mod n）-1]区间的元素和 [k mod n, n-1]区间的元素

例子如下：

nums = [1, 3, 6, 7, 9, 12]
k = 4        n = len(nums) = 6	k mod n = 4
原始数据	[1, 3, 6, 7, 9, 12]
翻后的数据	[12, 9, 7, 6, 3,1]
翻转[0, (k mod n) -1](即[0~3]	[6, 7, 9, 12, 3,1]
在翻转[k mod n,  n-1](即[4~5])	[6, 7, 9, 12, 1, 3]

3.  判断是否存在重复元素

给定一个整数数组，判断是否存在重复元素。

如果存在一值在数组中出现至少两次，函数返回 true 。如果数组中每个元素都不相同，则返回 false

nums =[1, 3, 5, 6, 7, 1, 3]

def verfi(nums):
    return len(nums) != len(set(nums))


def verfi(nums):
    numm = sorted(nums)
    tag = False
    for i in range(0, len(numm)):
        if numm[i] == numm[i-1]:
            tag = True
    return tag
            
verfi(nums)

4. 找出只出现一次的数字 

给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。 

注意： 列表中不重复的数字只有一个 

nums = [1, 2, 1, 3, 4, 3, 4]

def once_number(nums):
    d = set()
    for i in nums:
        if i in d:
            d.remove(i)
            continue
        d.add(i) 
    return d.pop()
            
# python 运算符
# 按位异或运算符：当两对应的二进位相同时，结果为0
def once_number(nums):
    a = 0
    for i in nums:
        a = a^i
    return a

def once_number(nums):
    import functools
    return functools.reduce(int.__xor__,nums)

once_number(nums)

"""
2
"""