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  • 如何去除有序数组的重复元素

    读完本文,你可以去力扣拿下如下题目:

    26.删除排序数组中的重复项

    83.删除排序链表中的重复元素

    -----------

    我们知道对于数组来说,在尾部插入、删除元素是比较高效的,时间复杂度是 O(1),但是如果在中间或者开头插入、删除元素,就会涉及数据的搬移,时间复杂度为 O(N),效率较低。

    所以对于一般处理数组的算法问题,我们要尽可能只对数组尾部的元素进行操作,以避免额外的时间复杂度。

    这篇文章讲讲如何对一个有序数组去重,先看下题目:

    显然,由于数组已经排序,所以重复的元素一定连在一起,找出它们并不难,但如果毎找到一个重复元素就立即删除它,就是在数组中间进行删除操作,整个时间复杂度是会达到 O(N^2)。而且题目要求我们原地修改,也就是说不能用辅助数组,空间复杂度得是 O(1)。

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    其实,对于数组相关的算法问题,有一个通用的技巧:要尽量避免在中间删除元素,那我就想先办法把这个元素换到最后去。这样的话,最终待删除的元素都拖在数组尾部,一个一个 pop 掉就行了,每次操作的时间复杂度也就降低到 O(1) 了。

    按照这个思路呢,又可以衍生出解决类似需求的通用方式:双指针技巧。具体一点说,应该是快慢指针。

    我们让慢指针 slow 走左后面,快指针 fast 走在前面探路,找到一个不重复的元素就告诉 slow 并让 slow 前进一步。这样当 fast 指针遍历完整个数组 nums 后,nums[0..slow] 就是不重复元素,之后的所有元素都是重复元素

    int removeDuplicates(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        if (n == 0) return 0;
        int slow = 0, fast = 1;
        while (fast < n) {
            if (nums[fast] != nums[slow]) {
                slow++;
                // 维护 nums[0..slow] 无重复
                nums[slow] = nums[fast];
            }
            fast++;
        }
        // 长度为索引 + 1
        return slow + 1;
    }
    

    看下算法执行的过程:

    再简单扩展一下,如果给你一个有序链表,如何去重呢?其实和数组是一模一样的,唯一的区别是把数组赋值操作变成操作指针而已:

    ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
        if (head == null) return null;
        ListNode slow = head, fast = head.next;
        while (fast != null) {
            if (fast.val != slow.val) {
                // nums[slow] = nums[fast];
                slow.next = fast;
                // slow++;
                slow = slow.next;
            }
            // fast++
            fast = fast.next;
        }
        // 断开与后面重复元素的连接
        slow.next = null;
        return head;
    }
    

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