【前端算法】将数组中的0移动到数组末尾

将数组中的0移动到数组末尾

• 如输入[1,0,3,0,11,0],输出[1,3,11,0,0,0,]
• 只移动0，其他顺序不变
• 必须在原数组进行操作

如果不限制“必须咋原数组操作”

• 定义arr1、arr2 两个数组
• 遍历数组，非0的push到arr1, 0的push到arr2
• 最后返回arr1.concat(arr2)

传统思路

• 遍历数组，遇到0则push到数组末尾
• 用slipce截取掉当前元素
• 时间复杂度是O(n^2) ——算法不可用

代码实现

function moveZero1 (arr:number[] ):void {
  const len = arr.length
  if(len === 0) return

  // 记录0的个数
  let zeroLen = 0

  //O(n^2)
  for (let i = 0; i < len - zeroLen; i++) {
    if (arr[i] === 0) {
      arr.push(0) // 在末尾加0
      arr.splice(i,1) // 删除原来的0，O（n）
      i-- // 数组截取了一个元素，i要递减，否则遇到连续的0户报错
      zeroLen++ // 记录0的个数 +1
    }
  }
}

功能测试

const arr = [1,0,3,0,11,0]
moveZero1(arr)
console.log(arr)

结果

[ 1, 3, 11, 0, 0, 0 ]

单元测试

describe('移动数组的0到末尾',() => {
  it('正常情况', () => {
    const arr = [1,0,3,0,11,0]
    moveZero1(arr)
    expect(arr).toEqual([ 1, 3, 11, 0, 0, 0 ])

  })

  it('没有0', () => {
    const arr = [ 1, 3, 11]
    moveZero1(arr)
    expect(arr).toEqual([ 1, 3, 11])
  })

  it('全是0', () => {
    const arr = [ 0,0,0,0,0]
    moveZero1(arr)
    expect(arr).toEqual([ 0,0,0,0,0])
  })
})

使用双指针优化

• 定义j指向第一个0，i指向j后面的第一个非0
• 交换i和j的值，继续向后移动
• 只遍历一次，时间复杂度O(n)

代码实现

function moveZero2 (arr:number[]):void {
  const len = arr.length
  if(len === 0) return

  let i 
  let j = -1 // 指向第一个0

  for (i = 0; i < len; i++) {
    if (arr[i] === 0) {
      if (j < 0) {
        j = i
      }
    }

    if (arr[i] !== 0 && j >= 0) {
      // 交换
      const temp = arr[i] // 非0 赋值给临时变量
      arr[i] = arr[j] // 将0移动到原来非0的位置
      arr[j] = temp // 非0 赋值给原来0的位置
      j++ // 交换完毕，向前一步

    }
  }
}

功能测试

const arr = [ 1, 11, 0, 0, 3, 0 ]
moveZero2(arr)
console.log(arr)

结果

[ 1, 11, 3, 0, 0, 0 ]

单元测试

describe('移动数组的0到末尾',() => {
  it('正常情况', () => {
    const arr = [1,0,3,0,11,0]
    moveZero2(arr)
    expect(arr).toEqual([ 1, 3, 11, 0, 0, 0 ])

  })

  it('没有0', () => {
    const arr = [ 1, 3, 11]
    moveZero2(arr)
    expect(arr).toEqual([ 1, 3, 11])
  })

  it('全是0', () => {
    const arr = [ 0,0,0,0,0]
    moveZero2(arr)
    expect(arr).toEqual([ 0,0,0,0,0])
  })
})

性能比较

const test1 = []
for (let i = 0; i < 100 * 10000; i++) {
  if(i % 10 === 0) {
    test1.push(0)
  } else {
    test1.push(i)
  }
  
}
console.time('moveZero1')
moveZero1(test1)
console.timeEnd('moveZero1')

const test2 = []
for (let i = 0; i < 100 * 10000; i++) {
  if(i % 10 === 0) {
    test2.push(0)
  } else {
    test2.push(i)
  }
  
}

console.time('moveZero2')
moveZero2(test2)
console.timeEnd('moveZero2')

打印结果

moveZero1: 29.445s
moveZero2: 3.641ms

100万数据测试，双指针完胜循环嵌套

总结

• 向面试官确认：是否必须修改原数组？
• 数组是连续存储结构，要慎用splice、unshift等API
• 双指针思路