LeetCode 26题解析：双指针原地删除有序数组中的重复项

LeetCode第26题“删除有序数组中的重复项”是我见过最典型的“简单题困难写”的例子。做这道题之前，先回答我一个问题：如果面试官给你 [1,1,2]，要你在不新建数组的前提下原地去重，你能一次写对吗？我见过不少人最后返回了长度 2，但数组还是 [1,1,2] 一点没变——他们只理解了返回值，没理解“数组前 k 位也要被修改”。

这道题很适合收进刷题日记里反复看：它看起来只考一个数组去重，实际上考的是对“有序”这个前提条件的敏感度，以及双指针到底在维护什么。哪怕面试时没有直接考原题，面试官也很容易把难度往“最多保留两个重复项”“合并两个有序数组”“链表去重”这些方向延伸。所以我这篇笔记不准备只给一段能 AC 的代码，而是想把为什么要用双指针、代码里每一行在干什么、哪些细节最容易写错，一次讲透。

1. 把题目读透：“有序”和“原地删除”并不是修饰词

很多人拿到这道题就直接背双指针模板，背完也不理解为什么自己用 HashSet 会超空间。我建议先把题干里的限定条件拆开看，因为面试官后面追问的所有变体，本质上都在这些限定条件上做文章。

1.1 “有序数组”隐藏的语义

题目给的是“有序数组”，这是全题最大的礼物。数组有序意味着所有相同的值只会连续出现，不会出现 [1, 2, 1, 1] 这种交错情况。每当扫描到数组中的某个值，它要么和当前已经保留的最后一个值相等，那这一步就是重复；要么比它大，那就是一个新值。

这一点直接决定了我们不需要额外的哈希表来记住“历史上出现过哪些值”。如果数组无序，比如 [3,1,2,1,3]，想不借用额外空间做去重，那就只能对每个元素往前找一遍，时间复杂度会退化成 O(n^2)，或者你先排序再继续走——都会破坏“保持相对顺序”的要求。所以面试官一旦听到“有序”，你就应该立刻往指针扫描的方向想。这也是为什么那些“看起来会用双指针的人”代码不一定写得对，但“为什么用双指针”一定要能答出来的人更容易过关。

还有一个容易被忽略的语义：题目要求数组的“相对顺序”保持一致。不能因为某个数重复了，就把它取出来放到数组尾部去“凑数”，那样会打乱顺序。所以正确做法必须是把不重复的值稳定地往数组前面搬。

1.2 “原地删除”背后的空间契约

数组的物理长度在 Java 里是固定的，你不可能像一个真正的 List 一样 remove 掉某个槽位，让数组长度缩短。所以题目真正要求你做的事情有两件：

• 把去重后的有效元素放到 nums 的前 k 个位置；
• 返回这个 k。

换句话说，“删除”在这里体现为“覆盖”，而不是“移除”。你只需要保证数组前 k 个下标里存的是完整、有序、不重复的结果。下标 k 之后到底残留什么旧值，题目不关心，判题机也不会去读。

我当年第一次做这题时有个误区：总想把数组尾部那些多余的值“清掉”，甚至写循环把后面赋成 0 或 -1。结果不仅多余，还容易把已经保留的前缀弄乱。你只要记住一句话：这道题的结果由“返回值 k + 数组前 k 位”共同定义，数组后半段是所谓的“合法垃圾区”。

2. 双指针的推演与标准写法

既然不能新建数组，又要把不重复的元素往前搬，自然就需要两个位置标记：一个用于表示“当前有效区已经整理到哪里”，另一个用于“扫描原数组中还没处理的值”。这就是快慢指针。

2.1 为什么双指针能把这道题写成 O(n)

先看如果是暴力解法你会怎么做：遇到一个重复值，为了“删除”它，把后面所有元素往前挪一位，最坏情况下 [1,1,1,...,1,2] 这种输入，每次遇到重复都要搬运大量数据，复杂度是 O(n^2)。

双指针的做法完全不同：

• 慢指针 i 表示“已经去重后的有效区间的最后一个元素下标”；
• 快指针 j 负责向前探索，逐个查看后面的元素；
• 如果 nums[j] 和 nums[i] 不相等，说明发现了一个新值，先把慢指针向前移动一位，再把新值放到该位置；
• 如果相等，说明 nums[j] 是重复项，直接跳过，继续让快指针走。

整个过程每个元素最多被访问一次，数组元素最多被原地赋值一次，时间 O(n)，额外空间 O(1)。因为数组有序，所以这种比较方式不会漏掉任何情况：新值一定比旧值大，和旧值比较是否相等就够了。

用一句话概括核心逻辑：快指针负责认新，慢指针负责留旧。

2.2 标准实现与关键注释

我推荐直接记住下面这个版本，变量语义清晰，面试手写也不容易乱：

java复制public int removeDuplicates(int[] nums) {
    // 工程上防御一下，LeetCode 的测试一般不会传 null
    if (nums == null || nums.length == 0) {
        return 0;
    }

    // i 指向已经去重后的有效区间的最后一个元素下标
    // 初始时 nums[0] 一定保留
    int i = 0;

    // j 从 1 开始，逐个扫描后面的元素
    for (int j = 1; j < nums.length; j++) {
        // nums[j] 如果和当前有效区最后一个元素不相等
        // 说明遇到了新的不重复值
        if (nums[j] != nums[i]) {
            i++;
            // 把这个新值搬到有效区末尾
            nums[i] = nums[j];
        }
        // 如果相等，说明重复，什么都不用做
    }

    // i 是下标，个数需要 +1
    return i + 1;
}

这里有几个非常关键的变量语义：

• i 一开始是 0，因为第一个元素一定是保留的；
• 比较对象始终是 nums[i]，也就是“当前有效区最后一个元素”，不是随便一个什么基准值；
• 每次写入前必须先 i++，否则会把已经保留的旧值覆盖掉。

有小部分人会写另一种风格：

java复制int i = 0;
for (int num : nums) {
    if (i == 0 || num != nums[i - 1]) {
        nums[i++] = num;
    }
}
return i;

这个写法也正确，但它的变量语义完全不同：这里 i 不是“有效区最后一个下标”，而是“下一个待写入的下标”，所以比较对象是 nums[i - 1]。两种风格都能 AC，但千万别混着用。很多人写着写着，一会儿用 i 表示末尾下标，一会儿又当成待写入下标，就会产出非常隐蔽的 bug。

2.3 用完整案例走一遍状态变化

只看代码可能还不够，我用一个带重复的长例子手动走一遍。

输入：

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

初始：i = 0，有效区内容为 [0]。

最后返回 i + 1 = 5。你如果打印整个数组，会