文章目录
前言
(1)简介
首先明确一下,这里的指针并非C或C++中的指针,从名字容易产生误解,这只是一种算法思想,也不是一种数据结构。
这里的指针准确的说其实就是索引,回想在数组遍历的时候,经常会写for循环,用一个指针来记录当前遍历的项(arrays[ i ])。那么双指针实际上就是有两个这样的指针
一般可以分为左右指针,快慢指针,和固定间距指针(滑动窗口中常见,文章链接)
(2)应用场景
数组,字符串,链表等
数组和字符串:前后指针较多,快慢指针也有
链表:快慢指针(因为链表没有索引,不容易得到尾指针)
个人感觉,快慢指针要比前后指针难一点,技巧更多点
左右指针
两个指针相向而行或者相背而行
1.lc125 验证回文串
描述:
如果在将所有大写字符转换为小写字符、并移除所有非字母数字字符之后,短语正着读和反着读都一样。则可以认为该短语是一个 回文串
示例:
输入: s = “A man, a plan, a canal: Panama”
输出:true
Solution:
回文串是一个经典问题。验证方法很多,比如双指针,API(reverse),栈等
这里讲一下前两种
简单又暴力的API如下(空间复杂度较高)
public boolean isPalindrome(String s) {
String s1 = s.replaceAll("[^A-Za-z0-9]","").toLowerCase();
StringBuilder sb = new StringBuilder(s1);
return sb.reverse().toString().equals(s1) ;
}
双指针如下
public boolean isPalindrome(String s) {
int left=0, right = s.length()-1; // 双指针
while(left<right)
{
while(left<right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(left)))
left++;
while(left<right && !Character.isLetterOrDigit(s.charAt(right)))
right--;
if(Character.toLowerCase(s.charAt(left))!=Character.toLowerCase(s.charAt(right)))
return false;
left++;
right--;
}
return true;
}
当然还可以开辟一个String或StringBuilder类,这样处理更方便些(缺点当然是费空间)
最后,可以看一下 lc9 链接 也是回文串,不同的是给的输入是数字。第一种解法就是直接转化为字符串(熟悉Java API的使用),但是费空间;第二种就是对数字本身处理,这就不属于双指针的内容了。
2.lc5 最长回文子串
描述:
给你一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串
示例:
输入:s = “babad”
输出:“bab”(“aba” 同样是符合题意)
Solution:
左右指针,相背而行!利用中心拓展法,从中间开始,然后往两边双指针
int left=0,right=0;
int maxLen=0;
public String longestPalindrome(String s) {
int len = s.length();
for(int i=0;i<s.length();i++)
{
longestPallindrome(s,i,i,len); // 以i为中心
longestPallindrome(s,i,i+1,len); // 以i+1为中心
}
return s.substring(left,right+1);
}
public void longestPallindrome(String s,int i,int j,int len)
{
while(i>=0 && j<len && s.charAt(i)==s.charAt(j))
{
if(j-i+1>maxLen)
{
left = i;
right = j;
maxLen = j-i+1;
}
i--;
j++;
}
}
还可以用动态规划!
3. lc344 反转字符串
LeetCode字符串 文章中有介绍,比较简单,这里就不说了
快慢指针
两个指针同向而行,一快一慢(即两个指针步长不同)
1. lc26 删除有序数组中的重复项
描述:
给你一个 升序排列 的数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使每个元素 只出现一次 ,返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致
示例:
输入:nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出:5, nums = [0,1,2,3,4]
Solution:
public int removeDuplicates(int[] nums) {
int slow = 0;
for(int fast=1;fast<nums.length;fast++)
{
if(nums[fast]!=nums[slow])
{
slow++;
nums[slow] = nums[fast];
}
}
return slow+1;
}
2. lc83 删除排序链表中的重复元素
此题与上一题几乎一样(就是把数组改成链表)
Solution:
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
if(head==null )
return null;
ListNode slow=head,fast=head.next;
while(fast!=null)
{
if(fast.val !=slow.val)
{
slow.next = fast;
slow = slow.next;
}
fast = fast.next;
}
slow.next = null;
return head;
}
3. lc27 移除元素
简单说就是给你一个数组 nums 和一个值 val,你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素
之前文章有过 见题解
4. lc19 删除链表的倒数第N个节点
描述:
给你一个链表,删除链表的倒数第 n 个结点,并且返回链表的头结点
示例:
输入:head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出:[1,2,3,5]
Solution:
链表中的文章介绍过,可以说是个固定间距的双指针
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
ListNode dummy = new ListNode(-1,head);
ListNode slow=dummy,fast = dummy;
for(int i=0;i<n+1;i++)
{
fast = fast.next;
}
while(fast!=null)
{
slow = slow.next;
fast = fast.next;
}
slow.next = slow.next.next;
return dummy.next;
}
5. lc142 环形链表 II
描述:
给定一个链表的头节点 head ,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null
示例:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出:返回索引为 1 的链表节点
Solution:
先判断链表中是否有环(快慢指针相遇),相遇后在用两个指针分别指向头指针和此时相遇的,再同时出发,相遇点即为环入口。(Floyd 判圈算法)
public ListNode detectCycle(ListNode head) {
ListNode fast = head,slow = head;
while(fast!=null && fast.next!=null)
{
fast = fast.next.next;
slow = slow.next;
if(slow==fast)
{
ListNode index1 = head,index2 = slow;
while(index1 != index2)
{
index1 = index1.next;
index2 = index2.next;
}
return index1;
}
}
return null;
}
6. lc287 寻找重复数
描述:
给定一个包含 n + 1 个整数的数组 nums ,其数字都在 [1, n] 范围内(包括 1 和 n),可知至少存在一个重复的整数。 假设 nums 只有 一个重复的整数 ,返回 这个重复的数 。
你设计的解决方案必须 不修改 数组 nums 且只用常量级 O(1) 的额外空间。
示例:
输入:nums = [1,3,4,2,2] 输出:2
Solution:
看到重复第一反应HashSet,但是题目要求O(1)——利用上题的环形链表
public int findDuplicate(int[] nums) {
int slow=0,fast=0;
while(true)
{
slow =nums[slow] ;
fast = nums[nums[fast]];
if(nums[slow]==nums[fast])
{
int index=0;
while(nums[index]!=nums[slow])
{
index = nums[index];
slow = nums[slow];
}
return nums[index];
}
}
return 0;
}
固定间距指针
见 滑动窗口这篇文章,滑动窗口用到其实就是固定间距指针和快慢指针
双指针+排序
(待定)