代码随想录算法训练营第一天 | 数组理论基础、704. 二分查找、27. 移除元素

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作者
猴君
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数组理论基础

 LeetCode 704.二分查找

 左闭右闭:

 左闭右开:

基本语法知识

  LeetCode 27.移除元素 

 暴力解法

双指针法

 感受与复盘


由于笔者没有系统学过c++,仅在一年多之前学程设的时候用过c语言,所以希望在算法训练营的这段时间也能够学习和熟悉一下c++语法,故blog中可能出现部分对于c++基本语法的学习记录。

数组理论基础

文章链接:代码随想录

数组的元素是不能删的,只能覆盖。

对于C++而言:

要注意vector 和 array的区别,vector的底层实现是array,严格来讲vector是容器,不是数组。

 c++基本语法:

    cout << &array[0][0] << " " << &array[0][1] << " " << &array[0][2] << endl;     cout << &array[1][0] << " " << &array[1][1] << " " << &array[1][2] << endl;
  • cout 是标准输出流对象,用于向控制台输出信息。它属于std::ostream类,通常用于打印文本或其他数据到控制台。

  • << 是插入运算符,用于将数据插入到cout流中。

  • endl 是预定义的操纵符,用于插入换行符并刷新流。这意味着它不仅会在输出后面添加一个新行,还会确保任何缓冲的数据立即被写入到控制台。

  • & 是取址运算符,它返回变量或数组元素的地址。

  • 使用时要引入头文件 #include <iostream>

 LeetCode 704.二分查找

题目链接:LeetCode 704. 二分查找

文章讲解:代码随想录
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1fA4y1o715

 基本思路:

当题目前提是数组为有序数组,且数组中无重复元素,则考虑使用二分法。

 要点:

确定区间规则,保持循环不变量,在while寻找中每一次边界的处理都要根据区间定义来操作。

 左闭右闭:

在判断左右边界关系时,要考虑到最大合法区间,所以取left \leq right

在放缩区间时,我们已经判断nums[middle]不等于目标值,所以放缩闭区间下标时,要进行middle\pm 1的操作。

class Solution { public:     int search(vector<int>& nums, int target) {         int left = 0;         int right = nums.size() - 1;         //增加if语句减少极端值运行次数         if (target < nums[0] || target > nums[right]){             return -1;         }         else{             while (left <= right){             // 防止溢出 等同于(left + right)/2                             int middle = left + ((right - left) / 2);             if (target < nums[middle]){                 right = middle - 1;             }             else if (target > nums[middle]){                 left = middle + 1;             }             else{                 return middle;             }         }         return -1;         }     } };

 左闭右开:

注意初始取值时,right = nums.size()

在判断左右边界关系时,要考虑到最大合法区间,所以取left < right

在放缩区间时,对于左边界区间为闭,我们已经判断nums[middle]不等于目标值,要进行middle+ 1的操作;对于右边界为开,且nums[middle]不在下次循环的区间内,则直接取middle

class Solution { public:     int search(vector<int>& nums, int target) {         int left = 0;         int right = nums.size();         //增加if语句减少极端值运行次数         if (target < nums[0] || target > nums[right-1]){             return -1;         }         else{             while (left < right){             // 防止溢出 等同于(left + right)/2                             int middle = left + ((right - left) / 2);             if (target < nums[middle]){                 right = middle;             }             else if (target > nums[middle]){                 left = middle + 1;             }             else{                 return middle;             }         }         return -1;         }     } };

基本语法知识

vector<int>& nums:

vector<int>: 这是C++标准模板库(STL)中的vector容器,专门用来存储整数(int)类型的数据。vector是一个动态数组,可以在运行时改变其大小。

&: 这是一个引用符号。在这里,它意味着函数接收一个对vector<int>的引用,而不是vector的一个副本。通过引用传递可以避免复制整个向量,从而提高效率。

使用时要导入头文件#include <iostream>

  LeetCode 27.移除元素 

题目链接:LeetCode 27. 移除元素

文章讲解:代码随想录
视频讲解:数组中移除元素并不容易! | LeetCode:27. 移除元素_哔哩哔哩_bilibili

 暴力解法

class Solution { public:     int removeElement(vector<int>& nums, int val) {         int size = nums.size();         for (int i=0; i<size; i++){             if (nums[i] == val){                 for (int j=i; j<size-1; j++){                     nums[j] = nums[j+1];                 }                 size--;                 i--;                 //下标i以后的数值都向前移动了一位,所以i也向前移动一位                 //就意味着把本位的移除之后,后一位前移,不处理i值则会有遗漏             }         }         return size;     } };

要注意每次下标i以后的数值都向前移动一位时,要对i值进行前移处理,防止搜查遗漏。

  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(1)

双指针法

双指针法: 通过一个快指针和慢指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。

class Solution { public:     int removeElement(vector<int>& nums, int val) {         int slowIndex = 0;         for (int quickIndex = 0; quickIndex < nums.size(); quickIndex++){             if (nums[quickIndex] != val){                 nums[slowIndex] = nums[quickIndex];                 slowIndex++;             }         }         return slowIndex;     } };

 注意,在for循环中,每次操作是先填值再给慢指针+1指向下一位置,所以在循环结束后慢指针本身便多加了一次1,返回数组大小时则不用再次+1。

  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

 感受与复盘

就题目本身而言都是简单题,算法并不复杂,但是对于C++基本语法还有很大欠缺,希望能在后续的学习练习中熟练掌握语言语法。

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