摘要:解法目的就是把一个数组中所有为的数移动到数组的尾部,并保证其他元素相对位置不变。要求是在原数组上修改,不要额外引入其他的数组尽量减少操作次数。在小游戏中,设置了和界面一致的二维数组,数组的每一位记录了一个数字。
地址:https://leetcode.com/problems/move-zeroes/
应用场景说明这个题是很Easy的一道题,它的应用场景是在我尝试写小游戏2048时,采用了二维数组存放数字占位,当按上下左右键时,要把所有的数字靠在一边,而所有为0的靠在另一边,这时候用到这个题的解题思路很快能做出来。
解法目的就是把一个数组中所有为0的数移动到数组的尾部,并保证其他元素相对位置不变。要求是在原数组上修改,不要额外引入其他的数组;尽量减少操作次数。
输入:
[0,1,0,3,12]
输出
[1,3,12,0,0]
首先先引入额外数组的方式看如何来写:
var moveZeroes = function(nums) { let nonZeroArr = []; // 用来存放非0元素 for(let i = 0; i < nums.length; i++) { if(nums[i]){ nonZeroArr.push(nums[i]) } } // 把新数组中的每一项对位的赋值给原数组 for(let j = 0; j < nonZeroArr.length; j++){ nums[j] = nonZeroArr[j] } // 把nums中之后的位置都补上0 for(let k = nonZeroArr.length; k < nums.length; k++){ nums[k] = 0; } return nums; }; let arr = [0,1,0,3,0,9,0,12]; console.log(moveZeroes(arr)); // [ 1, 3, 9, 12, 0, 0, 0, 0 ]
思路很简单,就是把不为0的数字存在一个新数组中,把新数组的每一项对位的重新赋值给原来数组的位置,然后把原数组剩余的位置一律替换为0;
这样的写法在时间复杂度上是 O(n) 级别的,在空间复杂度上也是O(n) 级别的,因为引入了新的数组。
可以在不引入新数组的情况下做位置的调整:
var moveZeroes = function(nums) { let lastZeroIndex = 0; // 每一次最后找到的0的位置,初始是0 for(let i = 0; i < nums.length; i++){ if(nums[i]) { // 不为0 nums[lastZeroIndex++] = nums[i]; // 把遍历到不为0的数字,替换在0的位置,替换的位置已经不是0了,向后推一步; } } // 从k的位置开始之后的都应该为0 while(lastZeroIndex < nums.length){ nums[lastZeroIndex++] = 0; } return nums; }; let arr = [0,1,0,3,0,9,0,12]; console.log(moveZeroes(arr)); // [ 1, 3, 9, 12, 0, 0, 0, 0 ]
以上的做法只在一个数组中操作,用变量 repalceIndex 存一下要被非零数字替换的位置。在遍历中遇到了非0数字,则替换在 repalceIndex的位置,再将repalceIndex向后推一位,等待下一次遇到非零数字来替换,等到遍历结束,repalceIndex 实际上就是非零数字的个数,再从这个位置开始直到数组结束都替换为0。
这样的写法在时间复杂度上是 O(n) 级别的,在空间复杂度上也是O(1) 级别的,因为没有引入了新的数组。
这样还不是最终答案,因为在最后还需要一个 for 循环将剩下的位置都替换为0,多了一步这样的操作是没必要的。
下面采用交换位置的方式。
var moveZeroes = function(nums) { let repalceIndex = 0; // 记录要被交换的位置 let replaceElement; // 中间变量,用来存不为0的数字 for(let i = 0; i < nums.length; i++){ if(nums[i]) { // 当不为0 if(i != repalceIndex) { // 第i个和repalceIndex相同,说明要交换的是同一个元素,没必要进行交换操作 replaceElement = nums[i]; nums[i] = 0; nums[repalceIndex] = replaceElement; } repalceIndex++ } } return nums; }; let arr = [0,1,0,3,0,9,0,12]; console.log(moveZeroes(arr)); // [ 1, 3, 9, 12, 0, 0, 0, 0 ]
上面的思路是这样的,repalceIndex 记录了第一个是0的位置,当遇到非0的数字时候,就把非0的数字和repalceIndex所在位置的0交换位置,然后 repalceIndex 向前推进一位,继续记录的还是第一个0的位置,遍历中再与非0数字交换,再推进。。。重复这个过程直到遍历结束。
判断 i != repalceIndex 是一种优化手段,只有非0位置的数字和要交换的位置不是同一个位置才进行交换。
我自己在写小游戏2048的时候用到了这个题的解题思路。在小游戏2048中,设置了和界面一致的二维数组,数组的每一位记录了一个数字。
尝试用在小游戏2048中我在写2048小游戏时,数据存放的是一个 4X4 的二维数组(当然有很多的做法,可以采用别的方式),例如这样:
let data = [ [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0] ]
这些0都是占位的,代表的是还未填充任何数据,随着玩家玩的过程,会出现很多数字分散在不同的位置上,当按上下左右时,总要把所有不为0的数字拨在同一边,0的数字在另一边,这时就用到上述这个题的解法即可。
let data = [ [2, 0, 0, 0], [0, 4, 0, 0], [0, 0, 2, 4], [0, 2, 2, 0] ] // 遍历取出每一个数组 for(let i = 0; i < data.length; i++){ moveZeroes(data[i]) }
如果掌握了上述的技巧,无论是向左向右还是向上向下都可以做到。
后记在刚开始尝试解这道题时,心里在想,出这道题的人是有多无聊,只是为了创造问题而创造,压根想不到这道题的应用场景在哪里,这也跟自己的眼界有关系。当我在尝试做2048小游戏时,设计出来存放数据结构后,开始实现自己要实现的方式时,才意识到原来这么简单的一道题不是没有场景,而是自己没遇到,当遇到时豁然开朗。
这也给了我一个启示,任何一道题存在必然是有原因的,它就是解决了某一个问题而存在的,当我有了这样的意识,在做每一道题的时候,会多问自己一下,这道题的应用场景在哪里,我现在做的项目中有没有类似的场景可以套用,如果没有,去找一种案例应用在场景中,这样刷完提后不至于很快忘记,只要记住了案例,刷的题也自然而然的记住了。
以上如有偏差欢迎指正学习,谢谢。
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