删除有序数组中的重复项 II[中等]

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一、题目

给你一个有序数组nums，请你原地删除重复出现的元素，使得出现次数超过两次的元素只出现两次，返回删除后数组的新长度。不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用O(1)额外空间的条件下完成。

说明： 为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢？请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。

你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}

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

示例 2：
输入：nums = [0,0,1,1,1,1,2,3,3]
输出：7, nums = [0,0,1,1,2,3,3]
解释：函数应返回新长度length = 7, 并且原数组的前五个元素被修改为0, 0, 1, 1, 2, 3, 3。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

1 <= nums.length <= 3 * 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums已按升序排列

二、代码

思路： 因为给定数组是有序的，所以相同元素必然连续。我们可以使用双指针解决本题，遍历数组检查每一个元素是否应该被保留，如果应该被保留，就将其移动到指定位置。具体地，我们定义两个指针slow和fast分别为慢指针和快指针，其中慢指针表示处理出的数组的长度，快指针表示已经检查过的数组的长度，即nums[fast]表示待检查的第一个元素，nums[slow−2]为上上一个应该被保留的元素所移动到的指定位置。判断nums[slow−2]是否和当前待检查元素nums[fast]相同。当且仅当nums[slow−2]=nums[fast]时，当前待检查元素nums[fast]不应该被保留（因为此时必然有nums[slow−2]=nums[slow−1]=nums[fast]。最后slow即为处理好的数组的长度。

特别地，数组的前两个数必然可以被保留，因此对于长度不超过2的数组，我们无需进行任何处理，对于长度超过2的数组，我们直接将双指针的初始值设为2即可。

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        // 思路：定义快慢两个指针fast slow 当 fast == fast - 2 时，替换掉当前元素
        if (nums.length < 3) {
            return 2;
        }
        int slow = 2, fast = 2;
        while (fast < nums.length) {
            // 这里需要用slow去-2
            if (nums[slow - 2] != nums[fast]) {
                nums[slow] = nums[fast];
                ++slow;
            }
            ++fast;
        }
        return slow;
    }
}

时间复杂度： O(n) 其中n是数组的长度。我们最多遍历该数组一次。
空间复杂度： O(1) 我们只需要常数的空间存储若干变量。

通用解法： 为了让解法更具有一般性，我们将原问题的「保留2位」修改为「保留k位」。

对于此类问题，我们应该进行如下考虑：
【1】由于是保留k个相同数字，对于前k个数字，我们可以直接保留
【2】对于后面的任意数字，能够保留的前提是：与当前写入的位置前面的第k个元素进行比较，不相同则保留

举个例子，我们令k=2，假设有如下样例[1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,3]
【1】首先我们先让前2位直接保留，得到1,1
【2】对后面的每一位进行继续遍历，能够保留的前提是与当前位置的前面k个元素不同（答案中的第一个1），因此我们会跳过剩余的1，将第一个2追加，得到1,1,2
【3】继续这个过程，这时候是和答案中的第2个1进行对比，因此可以得到1,1,2,2
【4】这时候和答案中的第1个2比较，只有与其不同的元素能追加到答案，因此剩余的2被跳过，3被追加到答案：1,1,2,2,3

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {   
        return process(nums, 2);
    }
    int process(int[] nums, int k) {
        int u = 0; 
        for (int x : nums) {
            if (u < k || nums[u - k] != x) nums[u++] = x;
        }
        return u;
    }
}

时间复杂度： O(n)
空间复杂度： O(1)

splice直接删除： 同删除有序数组中的重复项一题类似，本题要求允许存在两个重复值，那么只需要从索引值为2的地方开始遍历即可

当nums[i]===nums[i-2]时，说明有大于2个重复项，那么利用splice删除当前索引下的数组值，因为删除数组元素后数组长度发生改变，所以需要i--回到当前索引位置继续检索，否则会跳过一个未检索到的元素，最后输出数组长度即可

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var removeDuplicates = function (nums) {
    for (var i = 2; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] === nums[i - 2]) {
            nums.splice(i,1)
            i--
        } 
    }
    return nums.length
};