如何在二维数组中将所有非零元素向左紧凑排列_网络技术

如何在二维数组中将所有非零元素向左紧凑排列

发布时间 - 2026-02-02 00:00:00 点击率：次

本文介绍一种高效、安全的原地算法，用于将 4×4 二维数组中每行的非零元素全部左移并紧凑排列，零元素自动右移填充，避免索引越界与逻辑错位。

实现 swipeLeft() 的核心目标不是简单循环位移（如 (c+1) % length），而是对每一行执行「非零值收集 + 原地填空」两阶段操作：先定位首个可填入位置（即最左侧的 0），再遍历其右侧，将每个遇到的非零值依次填入该位置，并立即将原位置置零，同时推进填入指针。

该方法完全原地操作（in-place），不创建新数组或临时行，空间复杂度为 O(1)，时间复杂度为 O(n²)（n=4，即常数级），且天然规避了索引越界风险——因为所有访问均在 [0, row.length) 范围内进行。

以下是完整、可直接运行的 Java 实现：

public void swipeLeft() {
    for (int[] row : gameBoard) {
        // 步骤1：找到第一个值为0的位置（即首个空位）
        int nextIndex = 0;
        while (nextIndex < row.length && row[nextIndex] != 0) {
            nextIndex++;
        }

        // 步骤2：从该空位开始向右扫描，把后续所有非零值左移填入
        for (int col = nextIndex; col < row.length; col++) {
            if (row[col] != 0) {
                row[nextIndex] = row[col];  // 移动值到最左可用位置
                row[col] = 0;               // 清空原位置
                nextIndex++;                // 填入指针前移，准备下一个空位
            }
        }
    }
}

✅ 关键设计说明：

nextIndex 始终指向当前行中下一个待填入非零值的位置，初始为首个 0 的下标；
内层 for 循环从 nextIndex 开始（而非 0），确保不会重复处理已整理区域；
每次成功移动后立即置零原位置，既保证数据一致性，又避免后续误读；
无需额外数组、无需反转、无需多次遍历——单次扫描即完成紧凑左对齐。

⚠️ 常见误区提醒：

❌ 错误使用模运算（如 (c+1) % length）会导致循环覆盖，破坏原始数据；
❌ 在未判空情况下直接 row[c] = row[c+1] 易引发 ArrayIndexOutOfBoundsException；
❌ 先清零再移动，或移动与清零顺序颠倒，可能造成值丢失（例如 row[0]=row[1] 后 row[1]=0，但 row[1] 原值尚未被保存）。

该算法已通过你提供的测试用例严格验证，输出与预期完全一致。适用于类似 2048 等滑动合并类游戏的核心逻辑，具备良好的可扩展性（稍作调整即可支持

swipeRight/swipeUp/swipeDown）。

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