数组

数组

1. 二分查找

题目

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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。
代码

写法1：

1. class Solution {
2.     public int search(int[] nums, int target) {
3.         int left = 0,mid,right = nums.length - 1;
4.         while(left <= right){
5.             mid = (left + right) >> 1;        //右移一位就是除以2
6.             if(nums[mid] > target)
7.                 right = mid - 1;                //--mid
8.             else if(nums[mid] < target)
9.                 left = mid + 1;                        //++mid
10.             else
11.                 return mid;
12.         }
13.         return -1;
14.     }
15. }

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写法2：

1. class Solution {
2.     public int search(int[] nums, int target) {
3.         int left = 0,mid,right = nums.length;
4.         while(left < right){
5.             mid = (left + right) >> 1;
6.             if(nums[mid] > target)
7.                 right = mid;
8.             else if(nums[mid] < target)
9.                 left = mid + 1;
10.             else
11.                 return mid;
12.         }
13.         return -1;
14.     }
15. }

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注意：这里的right一开始是数组的长度，不需要减一，否则，当用{5},5来测试时，会直接返回-1.
因为区间是左闭右开的，即区间的右边界是无意义的。
while(left < right) 代表target∈[left,right);
while(left > 1);        这样写也是可以的，而且更加安全。对于溢出问题，减法比加法更安全。

2.移除元素

题目

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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: 给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 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。
示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 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。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
解法

暴力解法
两层循环。
第一层循环负责遍历新数组元素，找到目标值；
第二层循环负责将目标值后面的所有元素依次往前挪动一位，从而覆盖掉目标值，形成新数组。
注意：只要发生挪动，size值就要发生变化。size代表新数组的长度。
14行：往前移动的数字也有可能正好是val,然后刚好移动到了i下标，这个时候如果没有这一行，i直接++，然后就跳过了。这一步就是i的回退。

1. class Solution {
2.     public int removeElement(int[] nums, int val) {
3.         /**
4.           暴力解法
5.           时间复杂度：O(n^2)
6.           空间复杂度：O(1)
7.         */
8.         int size = nums.length;
9.         for(int i = 0; i < size;i++){
10.           if(nums[i] == val){
11.             for(int j = i + 1;j < size;j++){
12.               nums[j - 1] = nums[j];
13.             }
14.             i--;
15.             size--;
16.           }
17.         }
18.         return size;
19.     }
20. }

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第一层循环的界限一定是size，而不是nums.length，否则会死循环，然后超时；
第二次循环的界限可以是size（因为从后往前移动的过程中，后面几位都是一样的数值），也可以是nums.length.

快慢指针法
快指针负责在旧数组中扫荡（寻找/收集）新数组的元素；
慢指针负责指向新数组下一个新元素的下标，同时它还表示新数组当前元素个数。

1. class Solution {
2.   public int removeElement(int[] nums, int val) {
3.     /**
4.      * 快慢指针法
5.        时间复杂度：O(n)
6.        空间复杂度：O(1)
7.      */
8.     int slowIndex = 0;
9.     for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {
10.       if (nums[fastIndex] != val) {
11.         nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
12.       }
13.     }
14.     return slowIndex;
15.   }
16. }

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3.有序数组的平方

题目

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给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。
示例 1：
● 输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
● 输出：[0,1,9,16,100]
● 解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]，排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]
示例 2：
● 输入：nums = [-7,-3,2,3,11]
● 输出：[4,9,9,49,121]
解法

暴力解法

1. class Solution {
2.   public int[] sortedSquares(int[] nums) {
3.     /**
4.      * 暴力解法：全都平方，然后排序
5.      */
6.     for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
7.       nums[i] = nums[i] * nums[i];
8.     }
9.     // 冒泡排序
10.     int temp;
11.     for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
12.       for (int j = 0; j < nums.length - 1 - i; j++) {
13.         if (nums[j] > nums[j + 1]) {
14.           temp = nums[j];
15.           nums[j] = nums[j + 1];
16.           nums[j + 1] = temp;
17.         }
18.       }
19.     }
20.     return nums;
21.   }
22. }

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双指针法

1. class Solution {
2.   public int[] sortedSquares(int[] nums) {
3.     /**
4.      * 双指针法
5.        时间复杂度：O(n)
6.      */
7.     int l = 0, r = nums.length - 1;
8.     int[] result = new int[nums.length];
9.     int k = nums.length - 1;
10.     while (l <= r) {
11.       if (nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]) {
12.         result[k--] = nums[l] * nums[l];
13.         l++;
14.       } else {
15.         result[k--] = nums[r] * nums[r];
16.         r--;
17.       }
18.     }
19.     return result;
20.   }
21. }

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4.长度最小的子数组

题目


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给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ，找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0。
示例：
● 输入：s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
● 输出：2
● 解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
提示：
● 1