LeetCode26-Vector结构笔记

LeetCode26是一道难度为easy的题目，要求如下：

给你一个有序数组 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。

不要使用额外的数组空间，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

题目给的原始解题函数格式如下，可见是个vector结构

class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {

    }
};

总是不记得vector格式怎么用，因此开一贴记录一下

Vector是什么？

向量（Vector）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container）。跟任意其它类型容器一样，它能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。

Vector有何特性？

1.顺序序列

顺序容器中的元素按照严格的线性顺序排序。可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。

2.动态数组

支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针算述进行该操作。提供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。

3.能够感知内存分配器的（Allocator-aware）

容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的存储需求。

基本函数实现

1.构造函数

vector():创建一个空vector
vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
vector(const vector&):复制构造函数
vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中

2.增加函数

void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据

3.删除函数

iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
void pop_back():删除向量中最后一个元素
void clear():清空向量中所有元素

4.遍历函数

reference at(int pos):返回pos位置元素的引用
reference front():返回首元素的引用
reference back():返回尾元素的引用
iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素
iterator end():返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置
reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素
reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素之前的位置

5.判断函数

bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素

6.大小函数

int size() const:返回向量中元素的个数
int capacity() const:返回当前向量所能容纳的最大元素值
int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值

7.其他函数

void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
void assign(int n,const T& x):设置向量中前n个元素的值为x
void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素

定义二维vector的两种方法：

int main()
{
    int N=5, M=6; 
    vector<vector<int> > obj(N); //定义二维动态数组大小5行 
    for(int i =0; i< obj.size(); i++)//动态二维数组为5行6列，值全为0 
    { 
        obj[i].resize(M); 
    } 
 
    for(int i=0; i< obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for(int j=0;j<obj[i].size();j++)
        {
            cout<<obj[i][j]<<" ";
        }
        cout<<"\n";
    }
    return 0;
}
int main()
{
    int N=5, M=6; 
    vector<vector<int> > obj(N, vector<int>(M)); //定义二维动态数组5行6列 
 
    for(int i=0; i< obj.size(); i++)//输出二维动态数组 
    {
        for(int j=0;j<obj[i].size();j++)
        {
            cout<<obj[i][j]<<" ";
        }
        cout<<"\n";
    }
    return 0;
}

下面来解这道leetcode练习题，虽然难度是easy但是感觉并没有那么简单。

首先随机生成一个vector

int main()
{
    srand((int)time(0));
    vector<int> num;
    int i1 = (rand() % 10);
    for (int i = 0; i <= i1; i++) {
        int j1 = (rand() % 5);
        for (int j = 0; j <= j1; j++)
            num.push_back(i);
    }
    for (int i = 0; i < num.size(); i++)
        cout << num[i] << " ";
}

如果写成for (int i = 0; i <= (rand() % 10) ; i++) 好似会出问题，疑似每循环一次会重新生成一次随机数。

最简单的想法就是遍历一遍nums数组，比较nums[i+1]和nums[i]，如果一样就把nums[i+1：]一起往前移一格再drop掉队尾元素，问题是这样一次一次修改数组会浪费效率。

int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
    for (int i=0;;) { //i++条件需要判断，跳出循环的条件也需要判断
        if (i == nums.size() - 1) break; //如果i指向了vector最后一个元素则跳出
        if (nums[i + 1] == nums[i]){//如果i后一个的元素与i指向的相同就把后面的元素全部往前移一个
            for (int j = i + 1; j < nums.size()-1; j++) {
                nums[j] = nums[j + 1];
            }
            nums.pop_back();//删除末尾元素
        }
        else i++; //后一个元素不同时再i++
    }
    return nums.size();
}

去leetcode上点提交，显示超时，属实尴尬

上面的解法显然在有多个相同元素时会浪费效率，通过双指针（快慢指针）可以减少移动元素次数，提高效率

写双指针时发现最后一个出现的数字是否重复要分情况讨论，还没想到优化思路，所以代码写的臃肿了，都是为了判断最后一次j有没有越界。

int double_ptr(vector<int>& nums) {
    int i = 0, j;//i是慢指针，j是快指针
    for (int i = 0;;i++) {
        if (i == nums.size() - 1) break;
        j = i + 1;
        if (nums[j] != nums[i]) continue;
        while (nums[j] == nums[i]) {
            j++;
            if (j == nums.size()) break;
        }
        int c = j - i - 1;
        if (j < nums.size()) {
            for (j; j < nums.size(); j++) {
                nums[j - c] = nums[j];
            }
            for (j = 0; j < c; j++) nums.pop_back();
        }
        else {
            for (j = 0; j < c; j++) nums.pop_back();
            break;
        }
    }
    return nums.size();
}

这双指针写得好丑陋。。。

提交完速度只打败了10%？？我觉得虽然代码丑了一点但至少算法效率应该没问题吧。。。

//leetcode上的默认答案
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        if (n == 0) {
            return 0;
        }
        int fast = 1, slow = 1;
        while (fast < n) {
            if (nums[fast] != nums[fast - 1]) {
                nums[slow] = nums[fast];
                ++slow;
            }
            ++fast;
        }
        return slow;
    }
};

作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/solution/shan-chu-pai-xu-shu-zu-zhong-de-zhong-fu-tudo/
来源：力扣（LeetCode）
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看了解析，原来只要返回长度，不用把数组改成要求的形式。不过我的解法确实效率低了，应该改完数组再把后面的一起pop掉。