LC 1089. 复写零

题目描述

这是 LeetCode 上的 1089. 复写零 ，难度为 简单。

给你一个长度固定的整数数组 arr，请你将该数组中出现的每个零都复写一遍，并将其余的元素向右平移。

注意：请不要在超过该数组长度的位置写入元素。

要求：请对输入的数组 就地 进行上述修改，不要从函数返回任何东西。

示例 1：

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输入：[1,0,2,3,0,4,5,0]

输出：null

解释：调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,0,0,2,3,0,0,4]

示例 2：
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输入：[1,2,3]

输出：null

解释：调用函数后，输入的数组将被修改为：[1,2,3]

提示：

  • $1 <= arr.length <= 10000$
  • $0 <= arr[i] <= 9$

双指针

这道题挺有意思的，建议大家在看文字的同时，在纸上推导一遍。

我们可以假设已经通过原数组 arr 处理出最终的目标数组 ans，起始使用指针 $i$ 指向原数组的开头位置，使用指针 $j$ 指向目标数组的开头位置。

然后开始同时从前往后处理，默认情况下，两个指针每次往后移动一位，当在原数组中出现 $arr[i] = 0$ 时，根据题意，我们需要在目标数组 $ans[j]$ 后面复写多一位，因此此时让 $j$ 多走一位。

当 $j$ 走到的位置已超出数组长度，此时 $i$ 也停在了该被截断的位置的下一位。

此时我们先将 $i$ 和 $j$ 同时往回走一步，确保 $i$ 落在真正的截断后的位置，但需要注意，由于 $j$ 在之前的往前走逻辑中可能会走两步，因此 $j$ 在往回走一步后仍可能在数组以外的位置。

然后考虑如何在 $i$ 和 $j$ 所在位置开始「往回」赋值：每次将 $arr[i]$ 赋值给 $arr[j]$（需要确保 $j$ 下标合法），由于 $i$ 必然不会出现在 $j$ 的后面（即不会出现 $j < i$），因此不会出现值被提前覆盖的问题。因此通常情况下，我们可以不断的同时减少 $i$ 和 $j$，并将 $arr[i]$ 赋值给 $arr[j]$。当出现 $arr[i] = 0$ 时，我们需要额外让 $j$ 往前多走一步，并将该位置置为 $0$，来实现目标数组「复写零」的效果。

当 $i$ 指针越过开头的位置，说明已完成从 arr 到 ans 的转换。

这个往回赋值的过程，十分建议大家在纸上推导一遍。

Java 代码：

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class Solution {
    public void duplicateZeros(int[] arr) {
        int n = arr.length, i = 0, j = 0;
        while (j < n) {
            if (arr[i] == 0) j++;
            i++; j++;
        }
        i--; j--;
        while (i >= 0) {
            if (j < n) arr[j] = arr[i];
            if (arr[i] == 0 && --j >= 0) arr[j] = 0;
            i--; j--;
        }
    }
}

C++ 代码：
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class Solution {
public:
    void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
        int n = arr.size(), i = 0, j = 0;
        while (j < n) {
            if (arr[i] == 0) j++;
            i++; j++;
        }
        i--; j--;
        while (i >= 0) {
            if (j < n) arr[j] = arr[i];
            if (arr[i] == 0 && --j >= 0) arr[j] = 0;
            i--; j--;
        }
    }
};

Python 代码：
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class Solution:
    def duplicateZeros(self, arr: List[int]) -> None:
        n, i, j = len(arr), 0, 0
        while j < n:
            if arr[i] == 0: 
                j += 1
            i, j = i + 1, j + 1
        i, j = i - 1, j - 1
        while i >= 0:
            if j < n:
                arr[j] = arr[i]
            if arr[i] == 0 and j - 1 >= 0:
                j -= 1
                arr[j] = 0
            i, j = i - 1, j - 1

TypeScript 代码：
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function duplicateZeros(arr: number[]): void {
    let n = arr.length, i = 0, j = 0;
    while (j < n) {
        if (arr[i] == 0) j++;
        i++; j++;
    }
    i--; j--;
    while (i >= 0) {
        if (j < n) arr[j] = arr[i];
        if (arr[i] == 0 && --j >= 0) arr[j] = 0;
        i--; j--;
    }
};

  • 时间复杂度：$O(n)$
  • 空间复杂度：$O(1)$

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.1089 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

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