双指针法
双指针法:一般是指的在遍历对象的过程中,不是使用单个指针进行访问,而是使用两个相同方向或者相反方向的指针进行扫描,从而达到相应的目的。
一般双指针法有两种表现方式:
同向移动:在同向移动时,指针互相之间间隔一个距离进行移动
相向移动:在相向移动中,双指针一个指针在开头,另外一个指针在结尾,根据满足的条件进行移动指针;
同向移动案例
案例一(移动零)
给定一个数组 nums,编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾,同时保持非零元素的相对顺序。
示例:
输入: [0,1,0,3,12]输出: [1,3,12,0,0]
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解题思路:
两种解题思路:
1.第一种暴力赋值的方法,遍历数组,统计零的个数,然后赋值原来的数组
2.双指针思想;遍历数组,用 i 和 j 一起记录,将数组中非零的数据移动到前面,用 j 记录移动的位置;
解题代码:
第一种:
class Solution {public: void moveZeroes(vector<int>& nums) { if(nums.empty()) { return ; } vector<int>res; int sum = 0; for(int i=0;i<nums.size();i++) { if(nums[i] == 0) { sum +=1; } else { res.push_back(nums[i]); } } while(sum>0) { res.push_back(0); sum--; } nums = res; }};
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第二种:(双指针法)
class Solution {public: void moveZeroes(vector<int>& nums) { if(nums.empty()) { return ; } int i=0,j=0; for(;i<nums.size();i++) { if(nums[i] != 0) { nums[j] = nums[i]; j++; } } for(int i=j;j<nums.size();j++) { nums[j] = 0; } }};
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相向移动案例
案例一( 两数之和 II - 输入有序数组)
给定一个已按照升序排列 的有序数组,找到两个数使得它们相加之和等于目标数。
函数应该返回这两个下标值 index1 和 index2,其中 index1 必须小于 index2。
说明:
返回的下标值(index1 和 index2)不是从零开始的。你可以假设每个输入只对应唯一的答案,而且你不可以重复使用相同的元素。示例:
输入: numbers = [2, 7, 11, 15], target = 9 输出: [1,2]解释: 2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。
解题思路:
双指针法:第一个指针指向开头,第二个指针指向结尾,根据两个指针所指的数据的和与目标值进行比较,移动指针
解题代码:
class Solution {public: vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) { vector<int>res; if(numbers.size() == 0) { return res; } //双指针 int len = numbers.size(); for(int i=0,j=len-1;i<len,j>=0,j>i;) { if(numbers[i]+numbers[j] > target) { j--; } else(numbers[i]+numbers[j] < target) { i++; } else { return {i+1,j+1}; } } return res; }};
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这个题优化的话,可以使用二分法的方式;每次使用target的值与中间值进行比较,变换最高值和最低值进行移动,这样效率更高;
class Solution {public: vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) { for (int i = 0; i < numbers.size(); ++i) { int low = i + 1, high = numbers.size() - 1; while (low <= high) { int mid = (high - low) / 2 + low; if (numbers[mid] == target - numbers[i]) { return {i + 1, mid + 1}; } else if (numbers[mid] > target - numbers[i]) { high = mid - 1; } else { low = mid + 1; } } } return {-1, -1}; }};
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案例二(回文链表)
请判断一个链表是否为回文链表。
示例 1:
示例 2:
解题思路:
双指针法:首先将指针进行移动,由于是回文链表,我们将两个指针移动至链表中间,然后将其中一个链表进行翻转,然后比较每个链表的值进行遍历;
注:如果长度是奇数,则向后遍历的链表需要多移动一位;
这个题思路既涉及到了同向指针移动和相向指针移动;
解题代码:
/** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { * int val; * ListNode *next; * ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * }; */class Solution {public: bool isPalindrome(ListNode* head) { if(head == NULL || head->next == NULL) { return true; } ListNode* slow = head; ListNode* fast = head; ListNode* pre = NULL; while(fast!= NULL && fast->next != NULL) { //为了让指针指向中间 fast = fast->next->next; //翻转链表 ListNode* tmp = slow->next; slow->next = pre; pre = slow; slow = tmp; } //如果fast不是空,则是是奇数 if(fast != NULL) { slow = slow->next; } while(pre && slow) { if(pre->val != slow->val) { return false; } pre = pre->next; slow = slow->next; } return true; }};
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案例三(验证回文串)
给定一个字符串,验证它是否是回文串,只考虑字母和数字字符,可以忽略字母的大小写。
说明:本题中,我们将空字符串定义为有效的回文串。
示例 1:
输入: "A man, a plan, a canal: Panama"输出: true 示例 2:
输入: "race a car"输出: false
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解题思路:
双指针法:首先去除掉无用字符,然后将一个指针指向靠头,另外一个指针指向结尾,一个从左往右,一个从右往左进行遍历操作,每次相等即为回文字符串,否则为非回文字符串;
解题代码:
class Solution {public: bool isPalindrome(string s) { string res; for(auto ch:s) { if(isalnum(ch)) { res += tolower(ch); } } int begin = 0; int end = res.size()-1; while(begin < end) { if(res[begin] != res[end]) { return false; } begin++; end--; } return true; }};
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