一、提要
今天第一天学习的是数组的内容，具体算法有关的是二分查找和数组中移除元素，在力扣中的具体题目是704.二分查找和27.移除元素，并且有附加题目如下。
二、附加题目
1.二分数组
- 35.搜索插入位置(opens new window) 已完成
- 34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(opens new window)已完成
- 69.x 的平方根(opens new window) 已完成
- 367.有效的完全平方数(opens new window) 未完成
2.移除元素
- 26.删除排序数组中的重复项(opens new window) 已完成
- 283.移动零(opens new window) 未完成
- 844.比较含退格的字符串(opens new window) 未完成
- 977.有序数组的平方(opens new window) 未完成
#其他语言版本
三、题目完成AC代码
part1：
704.二分数组（分别为左闭右闭和左闭右开）
在这之中卡哥的视频课中十分明确的展示了
//最基础的二分查找代码 左闭右闭
int search(int* nums, int numsSize, int target) {
int left = 0;
int right = numsSize- 1;
int mid = 0;
while(left <= right){
mid = (left + right)/2;
if(target < nums[mid]){
right = mid - 1;
}
if(target > nums[mid]){
left = mid + 1;
}
if(nums[mid] == target){
return mid;
}
}
}
//同样为简单二分 但是解决方式设置的是左闭右开
#include <vector>
using namespace std;
class Solution {
public:
int search(vector<int>& nums, int target) {
int left = 0 ;
int right = nums.size() - 1;
int mid = 0;
while(left < right){
mid = (left + right)/2;
if(nums[mid] > target){
right = mid;
}else if(nums[mid] < target){
left = mid + 1;
}else{
return mid;
}
}
return -1;
}
};35.搜索插入位置(opens new window)
1.暴力法暴力并不一定就是慢的，有的时候反而很快
/*给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。
请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。
示例 1:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2
示例 2:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1
示例 3:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int search(vector<int>& nums,int target){
for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
if(nums[i] >= target){
return i;
}
}
return nums.size();
}2.二分法思路比较简单
/*给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。
请必须使用时间复杂度为 O(log n) 的算法。
示例 1:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2
示例 2:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1
示例 3:
输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int searchInsert(int* nums, int numsSize, int target) {
int lf = 0, ri = numsSize - 1;
while(lf < ri){
int mid = (lf + ri)/2;
if(nums[mid] < target){
lf = mid + 1;
}
if(nums[mid] > target){
ri = mid - 1;
}
if(nums[mid] == target){
return mid;
}
}
if(lf == numsSize - 1){
return numsSize - 1;
}
else{
return lf;
}
}34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(opens new window)
1.暴力
/*
给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
示例 1：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]
示例 2：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]
示例 3：
输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]
*/
//无脑暴力解法 内存小速度快
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target){
int end = 0,strat = -1;
for(int i = 0; i < nums.size() ;i++){
if(nums[i] == target && strat == -1){
strat = i;
}
if(nums[i] == target){
end = i;
}
}
vector<int> returnSize;
returnSize[0] = strat;
returnSize[1] = end;
return returnSize;
}
};2.二分法
/*给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
示例 1：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]
示例 2：
输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]
示例 3：
输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]
*/
//二分法解决方法
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
int shLeftBorder(vector<int>& nums, int target){
int le = 0, ri = nums.size() - 1, leftBorder = -2;
while(le <= ri){
int mid = (le + ri)/2;
if(nums[mid] < target){
le = mid + 1;
}else{
ri = mid - 1;
leftBorder = ri;
}
}
return leftBorder;
}
int shRightBorder(vector<int>& nums, int target){
int le = 0, ri = nums.size() - 1, rightBord = -2;
while(le <= ri){
int mid = (le + ri)/2;
if(nums[mid] <= target){
le = mid + 1;
rightBord = le;
}else{
ri = mid - 1;
}
}
return rightBord;
}
vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target){
int leB = shLeftBorder(nums,target) ;
int riB = shRightBorder(nums,target) ;
vector<int> x(2,0);
if(leB == -2 || riB == -2) return {-1,-1} ;
if(riB - leB > 1) return {leB + 1,riB - 1};
return {-1-1};
}
};69.x 的平方根(opens new window）
这里面int可以换为longlong
/*给你一个非负整数 x ，计算并返回 x 的 算术平方根 。
由于返回类型是整数，结果只保留 整数部分 ，小数部分将被 舍去 。
注意：不允许使用任何内置指数函数和算符，例如 pow(x, 0.5) 或者 x ** 0.5 。
示例 1：
输入：x = 4
输出：2
示例 2：
输入：x = 8
输出：2
解释：8 的算术平方根是 2.82842..., 由于返回类型是整数，小数部分将被舍去。
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
int mySqrt(int x) {
int left = 0;
int right = x - 1;
while(left <= right){
int mid = (left + right)/2;
if(mid*mid < x){
left = mid + 1;
}else if(mid*mid > x){
right = mid - 1;
}else if(mid*mid == x){
return mid;
}
}
return left - 1;
}
};part2：
27.移除元素
/*
27. 移除元素
提示
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 = [0,1,3,0,4]
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：
0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
int removeElement(vector<int>& nums, int val) {
int slow = 0;
for(int fast = 0; fast < nums.size(); fast++){
if(nums[fast] != val){
nums[slow] = nums[fast];
slow++;
}
}
return slow;
}
}; 26.删除排序数组中的重复项(opens new window)
/*
26. 删除有序数组中的重复项
提示
给你一个 非严格递增排列 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 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。
考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：
更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
返回 k 。
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 <= nums.length <= 3 * 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按 非严格递增 排列
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
int slow = 0;
int val = nums[0];
for(int fast = 0; fast < nums.size() ; fast++){
if(nums[fast] != val){
nums[++slow] = nums[fast];
val = nums[fast];
}
}
return slow + 1;
}
};四、总结心得
二分查找法：①while中条件的判断取决于你想选取的有效区间是 "[ )" 还是 "[ ]" ②更新时是否加减一也取决于边界的选取
移除元素：使用双指针的思路！遍历（两个循环到一个）实现O(n)
加：做题中可以记忆一些位运算使代码运行速度得到提升不过慎用，毕竟可读性实属一般，并且问题解决时要注意分块解决！由子问题到主问题！ LC26，在这个题目中，我的感悟是不要局限于算法刚开始的模板，比如双指针比如二分，要有适用题目的思考更重要的是思想的学习！理解思想才是根本！要去运用已知的工具不要被工具限制！！！
