数组把0移到末尾

题目

给你一个整型数组，其中有零和各种非零数字。请写一个函数或一段代码把非零成员都挪到数组前部，可以是任意顺序，并返回非零成员的数量。

要求：

1. 请在原数组上进行操作，不要另新建数组副本。
2. 尽可能地减少对数组的操作次数。
3. 尽可能降低时间复杂度。
4. 请提供一些test cases(测试用例)来测试你的代码。

例：[1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5]
经该函数调用后，返回值应为5，因为有5个非零成员。
数组经处理后可以接收的结果如 [4, 3, 1, 2, 5, 0, 0, 0, 0]，[1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0] 或者 [2, 3, 5, 1, 4, 0, 0, 0, 0]等。所有非零成员被挪到了数组前部，对它们的顺序没有要求。

测试用例：
[1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5]
[1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 2]

[1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5,0]

[0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5]
[0, 0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 6]

[0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0]
[0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0, 0]

[0, 3, 6, 3, 2, 5, 1, 0, 2]

解答

头尾指针法

时间复杂度最好为n/2, 最坏为n，取为O(n)。

def test(arr):
    i, j, z_count = 0, len(arr) - 1, 0
    while i <= j:
        if arr[i] != 0:
            i += 1
        else:
            while i <= j:
                if arr[j] == 0:
                    z_count += 1
                    j -= 1
                else:
                    arr[i] = arr[j]
                    arr[j] = 0
                    i += 1
                    break
    return arr, z_count


if __name__ == '__main__':
    test_arr = [1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0]
    res, zero_count = test(test_arr)
    print(res)
    print(zero_count)

# input: [1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5]
# out:   [1, 1, 2, 5, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 2]
# out:   [1, 2, 2, 5, 4, 3, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0]
# out:   [1, 5, 2, 4, 3, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [0,1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5]
# out:   [5, 1, 4, 2, 3, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [0, 0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 6]
# out:   [6, 5, 1, 4, 2, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0]
# out:   [5, 1, 4, 2, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [0, 1, 0, 2, 0, 0, 3, 4, 0, 5, 0, 0]
# out:   [5, 1, 4, 2, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
#
# input: [0, 3, 6, 3, 2, 5, 1, 0, 2]
# out:   [2, 3, 6, 3, 2, 5, 1, 0, 0]