3-3 在LeetCode上解決第一個問題 Move Zeros

題目 LeetCode 283. 移動零

給定一個數組 nums，編寫一個函式將所有 0 移動到陣列的末尾，同時保持非零元素的相對順序。

示例:

輸入: [0,1,0,3,12]

輸出: [1,3,12,0,0]

說明: 必須在原陣列上操作，不能拷貝額外的陣列。 儘量減少操作次數。

import java.util.*;

// 283. Move Zeroes
// https://leetcode.com/problems/move-zeroes/description/
// 時間複雜度: O(n)
// 空間複雜度: O(n)
class Solution {
 

    public void moveZeroes(int[] nums) {

        ArrayList<Integer> nonZeroElements = new ArrayList<Integer>();

        // 將vec中所有非0元素放入nonZeroElements中
        for(int i = 0 ; i < nums.length ; i ++)
            if(nums[i] != 0)
                nonZeroElements.add(nums[i]);

        // 將nonZeroElements中的所有元素依次放入到nums開始的位置
 

        for(int i = 0 ; i < nonZeroElements.size() ; i ++)
            nums[i] = nonZeroElements.get(i);

        // 將nums剩餘的位置放置為0
        for(int i = nonZeroElements.size() ; i < nums.length ; i ++)
            nums[i] = 0;
    }

    public static void main(String args[]){

        int[] arr = {
 
0, 1, 0, 3, 12};

        (new Solution()).moveZeroes(arr);

        for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
            System.out.print(arr[i] + " ");
        System.out.println();
    }
}

3-4 即使簡單的問題，也有很多優化的思路

import java.util.*;

// 283. Move Zeroes
// https://leetcode.com/problems/move-zeroes/description/
// 時間複雜度: O(n)
// 空間複雜度: O(n)
class Solution1 {

    public void moveZeroes(int[] nums) {

        ArrayList<Integer> nonZeroElements = new ArrayList<Integer>();

        // 將vec中所有非0元素放入nonZeroElements中
        for (int i = 0; i < nums.length; i++)
            if (nums[i] != 0)
                nonZeroElements.add(nums[i]);

        // 將nonZeroElements中的所有元素依次放入到nums開始的位置
        for (int i = 0; i < nonZeroElements.size(); i++)
            nums[i] = nonZeroElements.get(i);

        // 將nums剩餘的位置放置為0
        for (int i = nonZeroElements.size(); i < nums.length; i++)
            nums[i] = 0;
    }


    public static void main(String args[]){

        int[] arr = {0, 1, 0, 3, 12};

        (new Solution1()).moveZeroes(arr);

        for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
            System.out.print(arr[i] + " ");
        System.out.println();
    }
}

// 283. Move Zeroes
// https://leetcode.com/problems/move-zeroes/description/
//
// 原地(in place)解決該問題
// 時間複雜度: O(n)
// 空間複雜度: O(1)
class Solution2 {
    public void moveZeroes(int[] nums) {

        int k = 0; // nums中, [0...k)的元素均為非0元素

        // 遍歷到第i個元素後,保證[0...i]中所有非0元素
        // 都按照順序排列在[0...k)中
        for(int i = 0 ; i < nums.length ; i ++)
            if( nums[i] != 0 )
                nums[k++] = nums[i];

        // 將nums剩餘的位置放置為0
        for(int i = k ; i < nums.length ; i ++)
            nums[i] = 0;
    }

    public static void main(String args[]){

        int[] arr = {0, 1, 0, 3, 12};

        (new Solution2()).moveZeroes(arr);

        for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
            System.out.print(arr[i] + " ");
        System.out.println();
    }
}

// 283. Move Zeroes
// https://leetcode.com/problems/move-zeroes/description/
//
// 原地(in place)解決該問題
// 時間複雜度: O(n)
// 空間複雜度: O(1)
class Solution3 {
    public void moveZeroes(int[] nums) {

        int k = 0; // nums中, [0...k)的元素均為非0元素

        // 遍歷到第i個元素後,保證[0...i]中所有非0元素
        // 都按照順序排列在[0...k)中
        // 同時, [k...i] 為 0
        for(int i = 0 ; i < nums.length ; i ++)
            if(nums[i] != 0)
                swap(nums, k++, i);
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j){
        int t = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = t;
    }

    public static void main(String args[]){

        int[] arr = {0, 1, 0, 3, 12};

        (new Solution3()).moveZeroes(arr);

        for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
            System.out.print(arr[i] + " ");
        System.out.println();
    }
}

// 283. Move Zeroes
// https://leetcode.com/problems/move-zeroes/description/
//
// 原地(in place)解決該問題
// 時間複雜度: O(n)
// 空間複雜度: O(1)
class Solution4 {

    public void moveZeroes(int[] nums) {

        int k = 0; // nums中, [0...k)的元素均為非0元素

        // 遍歷到第i個元素後,保證[0...i]中所有非0元素
        // 都按照順序排列在[0...k)中
        // 同時, [k...i] 為 0
        for(int i = 0 ; i < nums.length ; i ++)
            if(nums[i] != 0)
                if(k != i)
                    swap(nums, k++, i);
                else
                    k ++;
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j){
        int t = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = t;
    }

    public static void main(String args[]){

        int[] arr = {0, 1, 0, 3, 12};

        (new Solution4()).moveZeroes(arr);

        for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
            System.out.print(arr[i] + " ");
        System.out.println();
    }
}