leetcode 27. Remove Element Two Pointers & Rolling Hash

Author: myoshi2891

Algorithm/Other/leetcode/27. Remove Element/README.md

@@ -0,0 +1,221 @@
+では、Python 解法における `removeElement` メソッドの**各処理を図解付きで詳細に解析・説明**します。処理の流れと状態遷移を**イテレーションごとに可視化**していきます。
+
+---
+
+## 🎯 問題要点の再確認
+
+* `nums` 配列から、指定された `val` を削除（in-place）
+* 残った要素は `nums` の**先頭 k 個に前詰め**
+* **順番は問わない**
+* 新しい長さ `k` を返す
+
+---
+
+## 🧠 アルゴリズム概要（Two Pointers）
+
+```python
+for i in range(len(nums)):
+    if nums[i] != val:
+        nums[k] = nums[i]
+        k += 1
+```
+
+### ✔ ポインタの意味
+
+| ポインタ名 | 意味                    |
+| ----- | --------------------- |
+| `i`   | 現在走査しているインデックス        |
+| `k`   | 次に val 以外の要素を書き込む先頭位置 |
+
+---
+
+## 🔎 処理詳細の図解（例: `nums = [0,1,2,2,3,0,4,2]`, `val = 2`）
+
+### 初期状態:
+
+```text
+nums = [0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2]
+val  = 2
+k = 0
+```
+
+---
+
+### ✅ i = 0: nums\[0] = 0 （val ではない）
+
+```text
+nums[0] = 0 → valではないので、nums[k] = nums[0] を実行
+
+k = 0 → nums[0] に 0 を書き込む（同じ値なので実質変化なし）
+k を 1 に更新
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=0   ↓
+[0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2]
+ ^
+ k=1
+```
+
+---
+
+### ✅ i = 1: nums\[1] = 1 （val ではない）
+
+```text
+nums[1] = 1 → valではないので、nums[k] = nums[1]
+
+k = 1 → nums[1] に 1 を書き込む（同じ値なので変化なし）
+k を 2 に更新
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=1      ↓
+[0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2]
+    ^
+    k=2
+```
+
+---
+
+### ❌ i = 2: nums\[2] = 2 （valと一致）
+
+```text
+スキップ。k は変更なし。
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=2         ↓
+[0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2]
+    ^
+    k=2
+```
+
+---
+
+### ❌ i = 3: nums\[3] = 2 （valと一致）
+
+```text
+スキップ。k は変更なし。
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=3            ↓
+[0, 1, 2, 2, 3, 0, 4, 2]
+    ^
+    k=2
+```
+
+---
+
+### ✅ i = 4: nums\[4] = 3 （val ではない）
+
+```text
+nums[k] = nums[4] → nums[2] に 3 を上書き
+k を 3 に更新
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=4               ↓
+[0, 1, 3, 2, 3, 0, 4, 2]
+       ^
+       k=3
+```
+
+---
+
+### ✅ i = 5: nums\[5] = 0 （val ではない）
+
+```text
+nums[k] = nums[5] → nums[3] に 0 を上書き
+k を 4 に更新
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=5                  ↓
+[0, 1, 3, 0, 3, 0, 4, 2]
+          ^
+          k=4
+```
+
+---
+
+### ✅ i = 6: nums\[6] = 4 （val ではない）
+
+```text
+nums[k] = nums[6] → nums[4] に 4 を上書き
+k を 5 に更新
+```
+
+📦 配列状態:
+
+```text
+i=6                     ↓
+[0, 1, 3, 0, 4, 0, 4, 2]
+             ^
+             k=5
+```
+
+---
+
+### ❌ i = 7: nums\[7] = 2 （valと一致）
+
+```text
+スキップ
+```
+
+📦 最終状態:
+
+```text
+i=7                         ↓
+[0, 1, 3, 0, 4, 0, 4, 2]
+             ^
+             k=5
+```
+
+---
+
+## ✅ 最終結果
+
+* 返却値 `k = 5`
+* 有効な先頭要素: `nums[:k] = [0, 1, 3, 0, 4]`（順不同でOK）
+* `nums[k:]` の中身はどうでもよい（不要領域）
+
+---
+
+## 📊 計算量まとめ
+
+| 指標      | 値                    |
+| ------- | -------------------- |
+| 時間計算量   | O(n)                 |
+| 空間計算量   | O(1) （インプレース処理）      |
+| 最大配列サイズ | 100 （制約による）          |
+| メモリ使用量  | 参照配列 `nums` のみ（追加なし） |
+
+---
+
+## 🧪 LeetCode Judge との照合コード
+
+```python
+expectedNums = [0, 1, 3, 0, 4]
+k = solution.removeElement(nums, val)
+assert k == len(expectedNums)
+assert sorted(nums[:k]) == sorted(expectedNums)
+```
+
+---
+
+以上が `removeElement` 処理の**各ステップを図で示した詳細な解析**になります。
+
+必要に応じて、**処理中のメモリアドレスの可視化**や、**再帰版の比較**なども対応可能です。お気軽にどうぞ。

Algorithm/Other/leetcode/27. Remove Element/Remove-Element.js

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+// 以下は、LeetCodeの仕様に従って `val` を取り除き、配列 `nums` をインプレース（in-place）で変更し、変更後の長さ `k` を返すJavaScript関数です。クラスを使用せず、関数として実装しています。
+
+// ```javascript
+/**
+ * 配列 nums から val のすべての出現をインプレースで削除し、
+ * val 以外の要素数 k を返します。
+ *
+ * @param {number[]} nums - 入力配列（参照渡しで変更される）
+ * @param {number} val - 削除する値
+ * @returns {number} - val 以外の要素の個数（k）
+ *
+ * 時間計算量: O(n)  — 配列を一度走査する
+ * 空間計算量: O(1)  — 追加メモリは使用しない
+ */
+function removeElementJs(nums, val) {
+  let k = 0; // val 以外の値を書き込む位置
+
+  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
+    if (nums[i] !== val) {
+      nums[k] = nums[i]; // val でない場合、前方に詰める
+      k++;
+    }
+  }
+
+  // nums の k 以降の値は問題により重要ではない（そのままでOK）
+  return k;
+}
+// ```
+
+// ---
+
+// ### ✅ 使用例（LeetCode Judge テストケースに相当）
+
+// ```javascript
+// const nums = [0,1,2,2,3,0,4,2];
+// const val = 2;
+
+// const k = removeElement(nums, val);
+// console.log("k:", k); // 出力: 5
+// console.log("modified nums (first k elements):", nums.slice(0, k)); 
+// 出力例: [0,1,3,0,4] のような順不同の val ≠ 2 の要素たち
+// ```
+
+// ---
+
+// ### ✅ 解説と図解
+
+// #### 入力:
+
+// ```
+// nums = [0,1,2,2,3,0,4,2]
+// val = 2
+// ```
+
+// #### ループ処理:
+
+// | i | nums\[i] | nums (途中経過)      | k |
+// | - | -------- | ---------------- | - |
+// | 0 | 0        | \[0,...]         | 1 |
+// | 1 | 1        | \[0,1,...]       | 2 |
+// | 2 | 2        | (スキップ)           | 2 |
+// | 3 | 2        | (スキップ)           | 2 |
+// | 4 | 3        | \[0,1,3,...]     | 3 |
+// | 5 | 0        | \[0,1,3,0,...]   | 4 |
+// | 6 | 4        | \[0,1,3,0,4,...] | 5 |
+// | 7 | 2        | (スキップ)           | 5 |
+
+// ---
+
+// ### ✅ 処理性能（最大100要素において）
+
+// * **時間計算量:** O(n) （最大で100回ループ）
+// * **空間計算量:** O(1) （インプレースで処理、追加メモリなし）
+// * **メモリ使用:** 元の配列以外に追加配列を使わず、省メモリ
+
+// ---
+
+// 必要であれば、以下のように要素の先頭 `k` 件をソートして `expectedNums` と比較できます：
+
+// ```javascript
+// nums.sort((a, b) => a - b); // 全体ソート
+// console.log(nums.slice(0, k)); // => expectedNums と比較対象に
+// ```
+
+// 他に図やパフォーマンス検証が必要でしたら、お知らせください。