[leetcode] Move Zeroes

Posted 2020-12-24 Lin.B

Given an array nums, write a function to move all 0‘s to the end of it while maintaining the relative order of the non-zero elements.

Example:

Input: [0,1,0,3,12]
Output: [1,3,12,0,0]

Note:

1. You must do this in-place without making a copy of the array.
2. Minimize the total number of operations.

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分析：题目翻译一下：要求将数组中0元素移动到最后，并且保持非0元素的顺序。

最基础的想法就是类似冒泡，发现一个0就不停的往后移，时间复杂度是O(n^2)。不好，直接舍弃。

第二个想法，如果发现一个0，就与之后的第一个非0元素交换位置。这样又把0往后移动，又保持了非0元素的位置。其实思想就是Two Pointers。代码如下：

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        for ( int left = 0 ; left < nums.length - 1 ; left++ ) {
            if (nums[left] == 0) {
                int right = left + 1;
                while (right < nums.length) {
                    if (nums[right] != 0) {
                        swap(nums, left, right);
                        break;
                    }
                    right++;
                }
            }
        }
    }

    private void swap(int[] nums, int left, int right) {
        int temp = nums[left];
        nums[left] = nums[right];
        nums[right] = temp;
    }
}

    运行时间17ms，击败9.00%的提交。显然还是有很大的提升空间的。

第三个思路：我认为上面用Two Pointers的思路是正确的，为什么这么多时间浪费了呢，分析一下原因：right指针做了很多重复性的工作。例如[1,0,0,3,12]中，left指向第一个0，和left指向第2个0，right指针动作都是相同（类似）的，如果连续有很多个0，那么right指针就会非常浪费时间。因此用Two Pointer的思路来了：right指针总是指向第一个非0的元素，left指针总是指向第一个0元素。然后交换两个位置。代码如下：

 1 class Solution {
 2     public void moveZeroes(int[] nums) {
 3         int left = 0;
 4         int right = 0;
 5         while ( right < nums.length ){
 6             while ( nums[right] == 0 && right < nums.length - 1 ) right++;
 7             if ( nums[left] == 0 ) swap(nums,left,right);
 8             left++;
 9             right++;
10         }
11     }
12     private void swap(int[] nums, int left, int right) {
13         int temp = nums[left];
14         nums[left] = nums[right];
15         nums[right] = temp;
16     }
17 }

      运行时间1ms，击败100%的提交。这里一定要注意第6行的边界条件。卡在这错了好几个。。。right的值在变化的过程中一定要满足6行的条件。

      第二种方法才是Two Pointers的精髓啊！！！两个指针一定要是独立的，第一个方法虽然也是两个指针但是时间复杂度是O(nlogn)，而且right指针是依附于left的。日渐感受到双指针的优势。