[LeetCode] - 26. Remove Duplicates from Sorted Array

LeetCode는 프로그래밍 문제를 풀며 코딩 실력을 향상할 수 있는 온라인 플랫폼입니다. 다양한 알고리즘 및 데이터 구조 문제를 제공하며, 면접 대비에 유용합니다. 해당 문제는, LeetCode Problems에서 볼 수 있는 난이도 '쉬움 (Easy)' 단계인 "Remove Duplicates from Sorted Array" 문제입니다.

--> https://leetcode.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-array/description/

 

문제 : 

Given an integer array nums sorted in non-decreasing order, remove the duplicates in-place such that each unique element appears only once.

The relative order of the elements should be kept the same. Then return the number of unique elements in nums.

 

Consider the number of unique elements of nums to be k, to get accepted, you need to do the following things:

• Change the array nums such that the first k elements of nums contain the unique elements in the order they were present in nums initially. The remaining elements of nums are not important as well as the size of nums.
• Return k.

Custom Judge:

The judge will test your solution with the following code :

int[] nums = [...]; // Input array

int[] expectedNums = [...]; // The expected answer with correct length

 

int k = removeDuplicates(nums); // Calls your implementation

 

assert k == expectedNums.length;

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

If all assertions pass, then your solution will be accepted.

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Example 1 :

Input : nums = [1,1,2]

Output : 2, nums = [1,2,_]

Explanation : Your function should return k = 2, with the first two elements of nums being 1 and 2 respectively. It does not matter what you leave beyond the returned k (hence they are underscores).

 

Example 2 :

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

Output : 5, nums = [0,1,2,3,4,_,_,_,_,_]

Explanation : Your function should return k = 5, with the first five elements of nums being 0, 1, 2, 3, and 4 respectively. It does not matter what you leave beyond the returned k (hence they are underscores).

 

Constraints :

• 1 <= nums.length <= 3 * 10^4
• -100 <= nums[i] <= 100 nums is sorted in non-decreasing order.

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이번 문제는 주어진 정렬된 배열에서 중복 요소를 제거하고, 각 고유 요소를 배열의 앞부분에 유지합니다. 고유 요소의 수를 반환하며, 배열의 나머지 부분은 중요하지 않습니다. 예를 들어, 입력이 [1,1,2]인 경우 출력은 2이고, 배열은 [1,2,_]로 변경됩니다. 저는 두 개의 코드를 썼는데, 결과가 그리 효율적이지 못해서 조금 아쉬웠습니다. 

 

1. 코드 1 :

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        int[] distinctNums = Arrays.stream(nums)
                .distinct()
                .toArray();
        
        for (int i = 0; i < distinctNums.length; i++) {
            nums[i] = distinctNums[i];
        }


        return distinctNums.length;
    }
}

 

이 코드를 쓸 당시에 자바에서 Stream 쓰는 재미가 붙었어서 한 번 써봤습니다. 역시나 짧고 간결하게 쓸 수 있어서 좋더군요. 설명드리겠습니다 : 

1. 스트림을 사용한 중복 제거:
   • Arrays.stream(nums): 배열 nums를 스트림으로 변환합니다.
   • .distinct(): 스트림에서 중복 요소를 제거합니다.
   • .toArray(): 중복이 제거된 요소들을 새로운 배열 distinctNums로 변환합니다.
2. 원본 배열의 앞부분에 고유 요소 배치:
   • distinctNums의 요소들을 원본 배열 nums의 앞부분에 복사합니다.
3. 고유 요소의 수 반환:
   • distinctNums 배열의 길이, 즉 고유 요소의 수를 반환합니다.

 시간 복잡도는 O(n log n)입니다.

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2. 코드 2 :

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (stack.contains(nums[i])) {
                continue;
            } else {
                stack.push(nums[i]);

            }
        }

        int k = stack.size(); 

        for (int i = 0; i < k; i++) {
            nums[i] = stack.get(i);
        }

        return k; // Return the count of unique elements
    }
}

 

이 코드는 스택을 써서 풀어봤습니다 : 

1. 중복 요소 제거 및 스택에 저장:
   • 배열 nums를 순회하면서 각 요소가 스택에 이미 포함되어 있는지 확인합니다.
   • 포함되어 있지 않다면 스택에 추가합니다.
2. 고유 요소의 수 계산:
   • 스택에 저장된 고유 요소의 수를 계산합니다.
3. 원본 배열에 고유 요소 복사:
   • 스택에 저장된 고유 요소를 원본 배열 nums의 앞부분에 복사합니다.
4. 고유 요소의 수 반환:
   • 고유 요소의 수를 반환합니다.

시간 복잡도는 O(n^2) 입니다. 더 비효율적인 코드가 됐네요;

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자, 이제 더욱 효율적이고 개선된 코드를 하나 보시겠습니다 : 

class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        int j = 1;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != nums[i - 1]) {
                nums[j] = nums[i];
                j++;
            }
        }
        return j;
    }
}

 

이 코드는 시간복잡도 면에서 더 개선되었습니다. Two Pointers 방식을 썼고요.

1. 초기화:
   • j는 고유 요소를 추적하는 포인터로, 배열의 두 번째 위치를 가리킵니다.
2. 배열 순회 및 중복 제거:
   • 배열을 두 번째 요소부터 순회하면서 현재 요소 nums[i]가 이전 요소 nums[i - 1]와 다르면 고유 요소로 간주합니다.
   • 고유 요소를 배열의 앞부분에 배치하고, j를 증가시켜 다음 위치로 이동합니다.
3. 끝

• 시간 복잡도: O(n)
• 공간 복잡도: O(1)

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코드들의 Runtime 결과