Codingbat zeroFront Java题解修复及Stream API实现咨询

给定来自CodingBat平台的 zeroFront 题目，题目要求如下：

返回与给定数组包含完全相同数字的数组，重新排列后所有0都集中在数组开头。
非零数字的顺序不做要求，例如{1, 0, 0, 1}处理后为{0 ,0, 1, 1}。可以修改传入的原数组后返回，也可以返回新构建的数组。

测试用例如下：

zeroFront([1, 0, 0, 1])      →   [0, 0, 1, 1]
zeroFront([0, 1, 1, 0, 1])   →   [0, 0, 1, 1, 1]
zeroFront([1, 0])            →   [0, 1]

编写的如下解题代码在部分场景下会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常：

public int[] zeroFront(int[] nums) {
  if (nums.length == 0) {
    return nums;
  }
  
  int[] zeroFront = new int[nums.length];
  int zeroCounter = 0;
  
  for (int i = 0; i < zeroFront.length; i++) {
    if (nums[i] == 0) {
      zeroCounter++;
    }
  }
  
  for (int i = 0; i < zeroCounter; i++) {
    zeroFront[i] = 0;
  }
  
   
  for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
    if (nums[i] != 0) {
      zeroFront[zeroCounter + i] = nums[i];
    }
  }
  
  return zeroFront;
}

需要解答两个问题：

• 如何修复当前编写的解题代码，解决数组索引越界问题？
• 如何使用Stream API实现该题目的解法？

1. 原代码索引越界修复 #

越界原因 #

填充非零元素的循环中，错误使用zeroCounter + i作为目标数组的写入索引：i是遍历原数组的下标，取值范围为0 ~ nums.length-1，当遍历到原数组后半段的非零元素时，计算出的索引会超出目标数组的最大下标，触发越界异常。

修复后代码 #

单独维护非零元素的写入下标，初始值等于统计得到的0的个数，每写入一个非零元素就将下标自增：

public int[] zeroFront(int[] nums) {
  if (nums.length == 0) {
    return nums;
  }
  
  int[] zeroFront = new int[nums.length];
  int zeroCounter = 0;
  
  for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
    if (nums[i] == 0) {
      zeroCounter++;
    }
  }
  
  for (int i = 0; i < zeroCounter; i++) {
    zeroFront[i] = 0;
  }
  
  int nonZeroWriteIdx = zeroCounter;
  for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
    if (nums[i] != 0) {
      zeroFront[nonZeroWriteIdx++] = nums[i];
    }
  }
  
  return zeroFront;
}

2. Stream API 实现方式 #

核心思路是将数组元素拆分为「0元素流」和「非0元素流」，按顺序拼接两个流后转换为数组即可：

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;

public int[] zeroFront(int[] nums) {
    return IntStream.concat(
        Arrays.stream(nums).filter(num -> num == 0),
        Arrays.stream(nums).filter(num -> num != 0)
    ).toArray();
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Evgeniy