【数据结构与算法】如何给有序数组去重

简介: 【数据结构与算法】如何给有序数组去重

问题

给定一个有序数组,要删除数组重复出现的元素,使得每个元素只出现一次,然后返回移除重复数组后的新长度;


示例:


假设给定一个数组 nums = [1,2,4,4],删除重复出现的元素 4 后,原数组变成 nums = [1, 2, 4],此时新的数组长度为 3;


解决思路

数组原地操作

数组原地操作,此时无需创建新的数组,只需要在原来的数组上操作即可。相当于首先要找到数组中重复的元素,然后将重复的元素移除,此时就涉及到数组中的删除操作,相关知识点可以看我的另一篇文章 数组的增删改查。


这是一种时间换空间的方法,此时的空间复杂度为 O ( 1 ) O(1)O(1),时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2)O(n

2

),具体实现可以参考如下代码,其中也详细注释了每一步操作。


/**
* 去除有序数组中重复元素并返回数组的新长度
* @param nums
* @return 删除重复元素后数组的新长度
*/
public int removeDuplicates(int[] nums) {
    // 数组初始容量
    int length = nums.length;
    // 我们假定数组最后一个元素是唯一的,然后对于其他的每个元素,如果自身与它后边的数相同,那么就删除这个相同的元素
    for(int i = length - 2; i >= 0; i++){
        // 比较当前元素与其后一个元素是否相等
        if(nums[i] == nums[i + 1]){
            // 若相等,则移除后一位,并将所有元素向前移动一位
            for(int j = i + 1; j < length; j++){
                num[j - 1] = nums[j];
            }
            length--;
        }
    }
    // 返回数组的新长度
    return length;
}

普通方法

针对数组原地操作算法时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2)O(n

2

),为降低时间复杂度提高算法效率,可以通过空间换时间的做法,通过定义新的数组,从而实现去除重复元素的目的,此时的时间复杂度为 O ( n ) O(n)O(n),而空间复杂度也由 O ( 1 ) O(1)O(1) 变成了 O ( n ) O(n)O(n)。但是有几点需要注意:


临界情况(即数组为空);

创建新数组时,需要指定其容量,所以需要先求出原数组中无重复元素时的元素个数;

最后则是将原数组中未重复的元素赋值给新数组;


/**
* 去除有序数组中重复元素并返回数组的新长度
* @param nums
* @return 删除重复元素后的新数组
*/
public int[] removeDuplicates(int[] nums) {
    // 临界情况
    if(nums.length == 0){
        return nums;
    }
    // 先求出数组中无重复时的元素个数
    int size = 0;
    for(int i = 0; i < nums.length; i++){
        if(i == 0 || nums[i] != nums[i - 1]){
            size++;
        }
    }
    // 用于存放不含重复元素的有序数组
    int[] resultArr = new int[size];
    int index = 0;
    for(int i = 0; i < nums.length; i++){
        if(i == 0 || nums[i] != nums[i + 1]){
            resultArr[index++] = nums[i];
        }
    }
    // 返回新的不含重复元素的有序数组
    return resultArr;    
}

双指针

以上的两种方法要么是以时间换空间,要么是以空间换时间,那我们有没有一种折中的办法,既能保证时间复杂度很低,也能保证空间复杂度呢?答案是:当然有!


利用双指针的思想,既可以将空间复杂度控制在 O ( 1 ) O(1)O(1),也可以将时间复杂度控制在 O ( n ) O(n)O(n)。


/**
* 去除有序数组中重复元素并返回数组的新长度
* @param nums
* @return 删除重复元素后数组的新长度
*/
public int removeDuplicates(int[] nums) {
  // 临界情况
    if(nums.length == 0){
        reutrn 0;
    }
    int size = 0;
    for(int i = 1; i < nums.length; i++){
        if(nums[size] != nums[i]){
            nums[++size] = nums[i];
        }
    }    
    // 返回新长度
    return size + 1;
}

总结

以上就是 3 种去除有序数组中重复元素的三种算法,其中既有以时间换空间的数组原地操作法,也有空间换时间的普通方法,最后的话则是有一种综合前两种方法优点的方法 - 双指针。通过双指针方法,既能保证空间复杂度为 O ( 1 ) O(1)O(1),也将时间复杂度限制在了 O ( n ) O(n)O(n)。


想不到连简单的数组去重都有这么大的学问,我们在日常学习时,大多可能只关注于如何实现功能即可。但如果要应用到工作场景中,可能就需要考虑效率问题,此时则需要根据我们的具体需求来进行选择了。


好了,以上就是今天的内容了,如果你还有其他更好的方法,欢迎留言交流呀!



目录
相关文章
|
算法 JavaScript
【Node.js算法题】数组去重、数组删除元素、数组排序、字符串排序、字符串反向、字符串改大写 、数组改大写、字符替换
先定义一个空数组存放去重后的数组,然后使用for循环遍历数组。循环中用indexOf属性,返回指定的字符在字符串中出现的位置,如果没有就放进新数组并返回。
99 0
|
人工智能 算法 C++
每日算法刷题Day11-最大公约数、数组去重
⭐每日算法题解系列文章旨在精选重点与易错的算法题,总结常见的算法思路与可能出现的错误,与笔者另一系列文章有所区别,并不是以知识点的形式提升算法能力,而是以实战习题的形式理解算法,使用算法。
86 0
每日算法刷题Day11-最大公约数、数组去重
|
人工智能 算法 C++
每日算法刷题Day11-最大公约数、数组去重
⭐每日算法题解系列文章旨在精选重点与易错的算法题,总结常见的算法思路与可能出现的错误,与笔者另一系列文章有所区别,并不是以知识点的形式提升算法能力,而是以实战习题的形式理解算法,使用算法。
136 0
每日算法刷题Day11-最大公约数、数组去重
|
算法 前端开发 JavaScript
《前端算法系列》数组去重
虽然算法在前端开发中很少会得以使用,但是了解常用的算法,熟悉各种算法的性能和优劣,将会让你在前端的道路上走的更远。
122 0
|
1月前
|
传感器 算法 计算机视觉
基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法FPGA实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
该内容是关于一个基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法的描述,包括算法的运行效果图和所使用的软件版本(matlab2022a, vivado2019.2)。算法分为肤色分割和中值滤波两步,其中肤色模型在YCbCr色彩空间定义,中值滤波用于去除噪声。提供了一段核心程序代码,用于处理图像数据并在FPGA上实现。最终,检测结果输出到&quot;hand.txt&quot;文件。
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 计算机视觉
基于yolov2深度学习网络的视频手部检测算法matlab仿真
基于yolov2深度学习网络的视频手部检测算法matlab仿真
|
1月前
|
算法
【MATLAB】语音信号识别与处理:移动中位数滤波算法去噪及谱相减算法呈现频谱
【MATLAB】语音信号识别与处理:移动中位数滤波算法去噪及谱相减算法呈现频谱
23 2
|
1月前
|
算法
【MATLAB】语音信号识别与处理:一维信号NLM非局部均值滤波算法去噪及谱相减算法呈现频谱
【MATLAB】语音信号识别与处理:一维信号NLM非局部均值滤波算法去噪及谱相减算法呈现频谱
40 1
|
9天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于DCT和扩频的音频水印嵌入提取算法matlab仿真
本文介绍了结合DCT和扩频技术的音频水印算法,用于在不降低音质的情况下嵌入版权信息。在matlab2022a中实现,算法利用DCT进行频域处理,通过扩频增强水印的隐蔽性和抗攻击性。核心程序展示了水印的嵌入与提取过程,包括DCT变换、水印扩频及反变换步骤。该方法有效且专业,未来研究将侧重于提高实用性和安全性。
|
3天前
|
数据采集 算法 数据可视化
MATLAB、R用改进Fuzzy C-means模糊C均值聚类算法的微博用户特征调研数据聚类研究
MATLAB、R用改进Fuzzy C-means模糊C均值聚类算法的微博用户特征调研数据聚类研究
10 1