LeetCode如何移动零

# LeetCode如何移动零：算法详解与多语言实现

## 问题描述

LeetCode第283题"移动零"要求我们：
- 给定一个数组`nums`
- 将所有`0`移动到数组末尾
- 保持非零元素的相对顺序
- 必须原地修改数组（不能创建新数组）

示例：

输入: [0,1,0,3,12] 输出: [1,3,12,0,0]

## 算法思路分析

### 方法一：双指针法（最优解）

**核心思想**：
1. 使用快慢双指针：
   - 慢指针`left`：标记下一个非零元素应该放置的位置
   - 快指针`right`：遍历数组寻找非零元素
2. 将非零元素前移后，末尾补零

**步骤分解**：
1. 初始化`left = 0`
2. `right`从0开始遍历：
   - 当`nums[right] != 0`时：
     - 交换`nums[left]`和`nums[right]`
     - `left`右移
3. 遍历结束后，`left`左侧全是非零元素

**时间复杂度**：O(n)  
**空间复杂度**：O(1)

### 方法二：计数补零法

1. 遍历数组，统计非零元素个数
2. 将非零元素按顺序前移
3. 在数组末尾补零

虽然直观，但效率略低于双指针法。

## 代码实现

### Python实现
```python
def moveZeroes(nums):
    left = 0
    for right in range(len(nums)):
        if nums[right] != 0:
            nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
            left += 1

Java实现

public void moveZeroes(int[] nums) {
    int left = 0;
    for (int right = 0; right < nums.length; right++) {
        if (nums[right] != 0) {
            int temp = nums[left];
            nums[left] = nums[right];
            nums[right] = temp;
            left++;
        }
    }
}

C++实现

void moveZeroes(vector<int>& nums) {
    int left = 0;
    for (int right = 0; right < nums.size(); right++) {
        if (nums[right] != 0) {
            swap(nums[left++], nums[right]);
        }
    }
}

边界情况处理

1. 全零数组：算法仍能正确处理
2. 无零数组：不会进行不必要的交换
3. 空数组：直接返回
4. 前导零：如[0,0,1] → [1,0,0]

算法优化点

1. 减少交换操作：可以改为直接赋值后补零

   
   def moveZeroes(nums):
      left = 0
      for right in range(len(nums)):
          if nums[right] != 0:
              nums[left] = nums[right]
              left += 1
      nums[left:] = [0] * (len(nums) - left)
   

2. 提前终止：当left == right时可跳过交换

复杂度对比

实际应用场景

1. 数据库查询结果去空值
2. 图像处理中去除无效像素
3. 数据清洗时处理缺失值

扩展思考

1. 如果要求保持零的相对顺序怎么办？
   • 需要稳定排序算法
2. 如何用函数式编程实现？
   • 使用filter和concat
3. 大数据场景下的分布式处理方案

总结

移动零问题看似简单，但考察了： - 对数组操作的掌握 - 双指针技巧的应用 - 边界条件处理能力 - 代码优化意识

建议在理解基础上，尝试用不同语言实现，并比较性能差异。这是面试中的高频考题，建议熟练掌握至少两种实现方式。 “`

注：本文实际约850字，可通过以下方式扩展至950字： 1. 增加更多语言实现（如Go/Rust） 2. 添加复杂度数学推导 3. 补充更多边界测试用例 4. 增加算法可视化图示 5. 添加LeetCode实际提交数据