【数据结构】详解顺序表

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简介: 【数据结构】详解顺序表

1. 合并两个有序数组。

     

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2,另有两个整数 m 和 n ,分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。


请你 合并 nums2 到 nums1 中,使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。


注意:最终,合并后数组不应由函数返回,而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况,nums1 的初始长度为 m + n,其中前 m 个元素表示应合并的元素,后 n 个元素为 0 ,应忽略。nums2 的长度为 n 。


示例 1:

输入:nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3

输出:[1,2,2,3,5,6]

解释:需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。

合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ,其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。


示例 2:

输入:nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0

输出:[1]

解释:需要合并 [1] 和 [] 。

合并结果是 [1] 。


示例 3:

输入:nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1

输出:[1]

解释:需要合并的数组是 [] 和 [1] 。

合并结果是 [1] 。

注意,因为 m = 0 ,所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。


提示:

1.     nums1.length == m + n
2.     nums2.length == n
3. 0 <= m, n <= 200
4. 1 <= m + n <= 200
5. -109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109


代码解析:

void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n){
    int end1 =m-1,end2  = n-1;
    int dst = m+n -1;
    while(end1 >= 0&& end2 >= 0)
    {
        if(nums1[end1]>nums2[end2])
        {
            nums1[dst--] = nums1[end1--];
        }
        else
        {
            nums1[dst--] = nums2[end2--];
        }
    }
    while(end2 >=0)
    {
        nums1[dst--] = nums2[end2--];
    }
}


画图解析:


33fe1c1741e04273a7795f312caeb533.png


2. 删除排序数组中的重复项。


给你一个 升序排列 的数组 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。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。


由于在某些语言中不能改变数组的长度,所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说,如果在删除重复项之后有 k 个元素,那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。


将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。


不要使用额外的空间,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。


判题标准:


系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案
int k = removeDuplicates(nums); // 调用
assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}


如果所有断言都通过,那么您的题解将被 通过。

示例 1

输入:nums = [1,1,2]

输出:2, nums = [1,2,_]

解释:函数应该返回新的长度 2 ,并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


示例 2:


输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]

输出:5, nums = [0,1,2,3,4]

解释:函数应该返回新的长度 5 , 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


提示:

1. 1 <= nums.length <= 3 * 104
2. -104 <= nums[i] <= 104
3.     nums 已按 升序 排列


代码解析:

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize){
  int src=1, dst = 0;
  while (src < numsSize)
  {
    if (nums[src] == nums[dst])
    {
      ++src;
    }
    else
    {
      nums[++dst] = nums[src++];
    }
  }
  return dst + 1;
}


画图解析:



e8a53b001c38440c8f336fe98ca03a3f.png


3.原地移除数组中所有的元素val


        要求时间复杂度为O(N),空间复杂度为O(1)


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。


说明:


为什么返回数值是整数,但输出的答案是数组呢?

请注意,输入数组是以「引用」方式传递的,这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说,不对实参作任何拷贝
int len = removeElement(nums, val);
// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

示例 1:

输入:nums = [3,2,2,3], val = 3

输出:2, nums = [2,2]

解释: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。例如,函数返回的新长度为 2 ,而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0],也会被视作正确答案。


示例 2:


输入:nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2

输出:5, nums = [0,1,4,0,3]

解释: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。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。


提示:


1. 0 <= nums.length <= 100
2. 0 <= nums[i] <= 50
3. 0 <= val <= 100


代码解析:

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
int src = 0, dst = 0;
    while (src < numsSize)
    {
        if (nums[src] != val)
        {
            nums[dst++] = nums[src++];
        }
        else 
        {
            src++;
        }
    }
    return dst;
}


顺序表的问题及思考

问题:


 1. 中间/头部的插入删除,时间复杂度为O(N)

       2. 增容需要申请新空间,拷贝数据,释放旧空间。会有不小的消耗。

       3. 增容一般是呈2倍的增长,势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100,满了以后增容到200,我们再继续插入了5个数据,后面没有数据插入了,那么就浪费了95个数据空间

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