删除有序数组中的重复项

难度: Easy

给你一个 非严格递增排列 的数组 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。元素的 相对顺序 应该保持一致。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：

更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
返回 k 。

判题标准:

系统会用下面的代码来测试你的题解:

int[] nums = [...]; // 输入数组
int[] expectedNums = [...]; // 长度正确的期望答案

int k = removeDuplicates(nums); // 调用

assert k == expectedNums.length;
for (int i = 0; i < k; i++) {
    assert nums[i] == expectedNums[i];
}

如果所有断言都通过，那么您的题解将被通过。

示例 1：

输入：nums = [1,1,2]
输出：2, nums = [1,2,_]
解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：

输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出：5, nums = [0,1,2,3,4]
解释：函数应该返回新的长度 5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

1 <= nums.length <= 3 * 10⁴
-10⁴ <= nums[i] <= 10⁴
nums 已按 非严格递增 排列

Submission

运行时间: 48 ms

内存: 15.7 MB

class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        i = 0
        for j in range(n):
            if nums[j] != nums[i]:
                i += 1
                nums[i] = nums[j]
        return i + 1

Explain

这个题解使用了双指针的思路。指针i用于记录当前已处理的不重复元素的位置，指针j用于遍历整个数组。当遇到与nums[i]不同的元素时，将其赋值给nums[i+1]，并将i后移一位。这样可以原地修改数组，将不重复的元素移动到数组的前面，同时保持它们的相对顺序。最后，i+1就是删除重复元素后数组的新长度。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        i = 0
        for j in range(n):
            # 如果当前元素与nums[i]不同，将其赋值给nums[i+1]，并将i后移一位
            if nums[j] != nums[i]:
                i += 1
                nums[i] = nums[j]
        # 返回删除重复元素后数组的新长度
        return i + 1

Explore

在这个题解中，指针i从0开始，因为我们需要保留数组中的第一个元素作为比较的基准，而指针j也从0开始遍历整个数组。之所以j可以从0开始，是因为算法在检查每个元素时，会将其与指针i当前指向的元素比较。当j为0时，它与i相等，因此即使它们的值相同，也不会有任何操作，这保证了即使j从0开始，也能正确处理数组中的元素。

在数组开头遇到重复元素时，例如`[1,1,2]`中的第一个和第二个1，算法中的j指针会继续向前移动直到找到与`nums[i]`不同的元素。在这个例子中，当j指向第二个1时，由于`nums[j]`等于`nums[i]`，j会继续前移，不会有任何操作。当j指向2时，因为它与`nums[i]`不同，它会被复制到`nums[i+1]`，然后i会递增。这样，重复的元素被过滤掉，只保留不重复的元素。

对于完全没有重复元素的数组，例如`[1,2,3,4,5]`，算法在每次比较`nums[j]`与`nums[i]`时都会发现它们不相同，因此在每次比较后，j指向的元素都会被复制到`nums[i+1]`，并且i递增。这意味着每个元素都会被复制到自身当前的位置，i在最后的位置将是n-1（其中n是数组长度）。整个数组被保留，因为没有重复元素需要移除。

对于包含大量重复元素的数组，例如`[1,1,1,...,1]`，算法效率仍然是O(n)，因为每个元素都需要被访问一次以检查是否有重复。在这种情况下，由于所有元素都相同，指针i不会移动（除了初始化的位置0），因为没有新的不同元素需要复制到`nums[i+1]`。最终，算法将返回1，表示数组中只保留了一个不重复的元素。尽管效率是线性的，但这种情况下算法的操作非常少，因为大多数检查迅速确定没有新元素需要移动。