Разбор задачи: Удаление дубликатов из отсортированного массива

Предложенный нами код решения:

def remove_duplicates(nums):
    # Указатель для уникальных элементов
    if not nums:
        return 0
    unique_index = 0
    for i in range(1, len(nums)):
        if nums[i] != nums[unique_index]:
            unique_index += 1
            nums[unique_index] = nums[i]
    return unique_index + 1

Разбор:

1. Проверка на пустой список:

   if not nums:
       return 0
   

   Здесь проверяется, является ли список пустым. Если список пустой (nums равно []), функция немедленно возвращает 0, потому что в пустом списке нет уникальных элементов.

2. Инициализация указателя для уникальных элементов:

   unique_index = 0
   

   Переменная unique_index будет использоваться для хранения индекса, на котором в массиве должны быть записаны уникальные элементы. Изначально этот индекс указывает на первый элемент массива (индекс 0), так как первый элемент всегда уникален сам по себе.

3. Основной цикл:

   for i in range(1, len(nums)):
       if nums[i] != nums[unique_index]:
           unique_index += 1
           nums[unique_index] = nums[i]
   

   Этот цикл начинается с индекса 1 и продолжается до конца массива. Он выполняет следующие шаги:

   • Сравнение текущего элемента с последним уникальным элементом: Для каждого элемента в массиве начиная с индекса 1, проверяется, отличается ли он от последнего уникального элемента, который находится на позиции unique_index.
   • Если элемент отличается от предыдущего уникального: Если текущий элемент (nums[i]) отличается от последнего уникального элемента (nums[unique_index]), это означает, что мы нашли новый уникальный элемент. В этом случае:
     • Увеличиваем unique_index, чтобы указать на следующее место для уникального элемента.
     • Записываем текущий элемент на позицию unique_index, тем самым заменяя старый дубликат новым уникальным значением.

   Таким образом, этот цикл гарантирует, что на позициях с индексами от 0 до unique_index будут находиться все уникальные элементы массива в том же порядке.

4. Возвращаем количество уникальных элементов:

   return unique_index + 1
   

   После выполнения цикла переменная unique_index указывает на последний уникальный элемент в списке. Поскольку индексация в Python начинается с нуля, для получения количества уникальных элементов нужно добавить 1 к unique_index. Это и есть количество уникальных элементов в списке.

Пример:

Рассмотрим пример, чтобы понять, как работает функция:

nums = [0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4]
result = remove_duplicates(nums)

Шаги выполнения:

1. В начале переменная unique_index равна 0, а список nums = [0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4].
2. После первого шага цикла (i=1), nums[1] == nums[0], то есть элемент 0 повторяется, ничего не меняется.

3. На втором шаге (i=2), nums[2] != nums[0] (1 отличается от 0), поэтому:

   • unique_index увеличивается на 1, становится равным 1.
   • Элемент 1 записывается на позицию nums[1].

   После этого список будет выглядеть так: nums = [0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4].

4. На третьем шаге (i=3), nums[3] == nums[1] (1 повторяется), ничего не меняется.
5. На четвёртом шаге (i=4), снова nums[4] == nums[1], ничего не меняется.

6. На пятом шаге (i=5), nums[5] != nums[1] (2 отличается от 1), поэтому:

   • unique_index увеличивается на 1, становится равным 2.
   • Элемент 2 записывается на позицию nums[2].

   После этого список будет выглядеть так: nums = [0, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4].

7. Следующие шаги аналогичны. В итоге, после завершения цикла, массив будет иметь вид:

   nums = [0, 1, 2, 3, 4, 2, 2, 3, 3, 4]
   

   Функция вернёт 5, что соответствует количеству уникальных элементов.