【算法/学习】双指针

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引言:

双指针(Two Pointers):指的是在遍历元素的过程中,不是使用单个指针进行访问,而是使用两个指针进行访问,从而达到相应的目的。如果两个指针方向相反,则称为「对撞指针」。如果两个指针方向相同,则称为「快慢指针」。如果两个指针分别属于不同的数组 / 链表,则称为「分离双指针」。

在数组的区间问题上,暴力算法的时间复杂度往往是O(n^2)。而双指针利用了区间「单调性」的性质,可以将时间复杂度降到 O(n)。

指针一般情况下将分为三种类类型,分别是:

类型 特点
快慢指针 两个指针步长不同,一般情况下,快的走两步,慢的走一步
对撞指针 两个指针分别指向头尾,并往中间移动,步长不确定,一般为1
区间指针 一般为滑动窗口,两个指针及其间距视作整体,窗口有定长有变长,每次操作窗口整体向右滑动

不管是哪一种双指针,只考虑双指针部分的话 ,由于最多还是会遍历整个数组一次,因此时间复杂度取决于步长,如果步长是 1,2 这种常数的话,那么时间复杂度就是 O(N),如果步长是和数据规模有关(比如二分法),其时间复杂度就是 O(logN)。并且由于不管规模多大,我们都只需要最多两个指针,因此空间复杂度是 O(1)。下面我们就来看看双指针的常见套路有哪些。

1. 对撞指针(相向双指针)

1.1 基本概念

对撞指针 :指的是两个指针 left 、 right 分别指向序列第一个元素和最后一个元素,然后 left 指针不断递增, right 不断递减,直到两个指针的值相撞(即 left == right ),或者满足其他要求的特殊条件为止。 对撞指针一般用于顺序结构中,也称为左右端点指针。

求解步骤:

  • 对撞指针从两端向中间移动。一个指针从最左端开始,另一个从最右端开始,然后逐渐往中间逼近。
  • 对撞指针的终止条件一般是两个指针相遇或者错开(也可能在循环内部找到结果直接跳出循环),也就是:

(1) left == right(两个指针指向同一个位置)

(2) left > right(两个指针错开)

1.2 伪码框架

cpp 复制代码
left, right = 0, len(nums) - 1

while left < right:
    if 满足要求的特殊条件:
        return 符合条件的值 
    elif 一定条件 1:
        left += 1
    elif 一定条件 2:
        right -= 1

return 没找到 或 找到对应值

1.3 适用范围

对撞指针一般用来解决有序数组或者字符串问题:

  • 查找有序数组中满足某些约束条件的一组元素问题:比如二分查找、数字之和等问题。
  • 字符串反转问题:反转字符串、回文数、颠倒二进制等问题。

1.4 典型例题

🍎二分

二分法的使用条件:

二分法是适用于解决具有"二段性"(单调性)的问题的方法,通常表现为求解满足某一条件的最大值或者最小值

  1. 上下界确定。 我们可以通过上下界的折半来优化查找。
  2. 二段性: 对某一范围内的数据,存在一个临界点,使得临界点某一侧的所有数据都满足某一性质,另一侧的所有数据都不满足这一性质,就称这一范围内的数据具有二段性。

二段性包括单调性,即区间内有序,这样二分出来的结果是严格大于或者小于或等于target的。

但是,二段性也体现在非单调性上,也称为局部有序,可以参考 162. 寻找峰值33. 搜索旋转排序数组。由这些题我们可以得知,二分法的奥义(本质)不在于单调性,而是二段性。也就是我们能对整体无序但局部有序的序列进行二分法。

下面列出了四种不同类型的目标:

有序数组的二分查找分为这四种类型,这四种实际上是可以相互转换的,但为了方便,一般都转换成类型一的lower bound 形式,即 ≥ target以及它的变体

注意:下面下标从0开始,以1为单位,即是在数组中都是整数时可以用的。

cpp 复制代码
nums = [1, 1, 2, 2 ,3 ,3 ,4, 4, 5]
target = 3

35. 搜索插入位置 - 力扣(LeetCode)

思路:

典型双指针二分问题,详情直接看下面代码

AC代码如下

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {
        
        // 方法1: 闭区间 [left, right]
        int l = 0, r = nums.size() - 1; 
        while (l <= r) //区间不为空
        { 
            int mid = ((r - l) >> 1) + l;
            if (nums[mid] < target)
                l = mid + 1;  //范围缩小到[mid + 1, right]
            else
                r = mid - 1;  //范围缩小到[left, mid - 1]
        }
        return l; // 或者 return r + 1

        // 方法2:左闭右开区间 [left, right)
        int l = 0, r = nums.size();
        while (l < r) //区间不为空
        {
            int mid = ((r - l) >> 1) + l;
            if (nums[mid] < target)
                l = mid + 1;  //范围缩小到[mid + 1, right)
            else
                r = mid;  //范围缩小到[left, mid)
        }
        return l; //或者 return r


        // 方法3:开区间 (left, right)
        int l = -1, r = nums.size();
        while (l + 1 < r) //区间不为空
        {
            int mid = ((r - l) >> 1) + l;
            if (nums[mid] < target)
                l = mid;  //范围缩小到(mid, right)
            else
                r = mid;  //范围缩小到(left, mid)
        }
        return r; //或者 return l + 1

    }
};

有人问,怎么不讲左开右闭模板?

左开右闭这种写法一般是处理最大值的,或者说是 < 和 ≤。但是这两都可以转换成 ≥,所以可以用左闭右开模板来解决。

换句话说,上面讲的这三种二分模板,都只需关注 left right 的初始值,以及二分判定条件的写法,其余的代码都是固定的。

34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 - 力扣(LeetCode)

思路:

可以用到我们上个样例的写法,然后可以直接得到第一个位置,最后一个位置的话再进行调整即可

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    // nums[mid] = target 时 仍然往左移动
    int start_searchInsert(vector<int>& nums, int target) { // 返回大于等于 target 的下标,若有target则返回其第一个下标
        int l = 0, r = nums.size() - 1;
        while (l <= r) //区间不为空
        {
            int mid = ((r - l) >> 1) + l;
            if (nums[mid] < target)
                l = mid + 1;  
            else
                r = mid - 1; 
        }
        return l; //或者 return r + 1
    }
    //nums[mid] = target 时 仍然往右移动
    int right_searchInsert(vector<int>& nums, int target) { // 返回大于 target 的位置,若有target则返回其最后一个下标
        int l = 0, r = nums.size() - 1;
        while (l <= r) //区间不为空
        {
            int mid = ((r - l) >> 1) + l;
            if (nums[mid] > target) 
                r = mid - 1;  
            else
                l = mid + 1;  
        }
        return r;  //或者 return l - 1
    }

    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int start = start_searchInsert(nums, target);
        if (start == nums.size() || nums[start] != target)
            return { -1,-1 };

        // 获取最后一个位置
        //方法一:查找插入target + 1的位置,然后 - 1就是我们需要查找元素的最后一个下标
        int end = start_searchInsert(nums, target + 1) - 1;

        //方法二:
        int end = right_searchInsert(nums, target);

        return { start,end };
    }
};

🍅有序数组暴力枚举 - N数和问题

已知一组数组和一个目标值target,求不重复的在数组中取N个数的和为target的组合。

一般做这样的题的思路是用双指针,分别指向数组的左右两端,并且,数组需要排好序,从小到大。

因为排序后,左右指针才能有规律的移动,比如:当left+right的值大于target,说明他们两个太大了,需要减小,那么只能通过right左移来减小总体值(为什么不让left左移呢?因为不能重复取,之前取过了,就要移向新的值);当left+right的值小于target,那么只能通过left右移来增加总体值。

当然,当left+right的值等于target,即为结果

881. 救生艇 - 力扣(LeetCode)

思路:

要使需要的船数尽可能地少,应当使载两人的船尽可能地多。

设 people 的长度为 n。考虑体重最轻的人:

  • 若他不能与体重最重的人同乘一艘船,那么体重最重的人无法与任何人同乘一艘船,此时应单独分配一艘船给体重最重的人。从 people 中去掉体重最重的人后,我们缩小了问题的规模,变成求解剩余 n−1 个人所需的最小船数,将其加一即为原问题的答案。

  • 若他能与体重最重的人同乘一艘船,那么他能与其余任何人同乘一艘船,为了尽可能地利用船的承载重量,选择与体重最重的人同乘一艘船是最优的。从 people 中去掉体重最轻和体重最重的人后,我们缩小了问题的规模,变成求解剩余 n−2 个人所需的最小船数,将其加一即为原问题的答案。

实现:先对 people 排序,然后用两个指针分别指向体重最轻和体重最重的人,按照上述规则来移动指针,并统计答案。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int numRescueBoats(vector<int>& people, int limit) {
        sort(people.begin(), people.end());
        int ans = 0, l = 0, r = people.size() - 1;
        while (l <= r)
        {
            if (people[r] + people[l] > limit) r--; //只能坐下最胖的那个
            else { //胖的和廋的都可以坐下
                l++;
                r--;
            }
            ++ans; //需要船的数量
        }
        return ans;
    }
};

🍈其他暴力枚举

11. 盛最多水的容器 - 力扣(LeetCode)

思路:

设两个指针 left、right 分别指向容器的左右两个端点,此时容器的容积为:

V = (right - left) * min( height[right], height[left])

容器的左边界为 height[left],右边界为 height[right]。

为了方便叙述,我们假设「左边边界」小于「右边边界」

如果此时我们固定一个边界,改变另一个边界,水的容积会有如下变化形式:

  • 容器的宽度一定变小。
  • 由于左边界较小,决定了水的高度。如果改变左边界,新的水面高度不确定,但是一定不会超过右边的柱子高度,因此容器的容积可能会增大。
  • 如果改变右边界,无论右边界移动到哪里,新的水面的高度一定不会超过左边界,也就是不会超过现在的水面高度,但是由于容器的宽度减小,因此容器的容积一定会变小。

由此可见,左边界和其余边界的组合情况都可以舍去。所以我们可以 left++ 跳过这个边界,继续去判断下一个左右边界。

当我们不断重复上述过程,每次都可以舍去大量不必要的枚举过程,直到 leftright 相遇。期间产生的所有的容积里面的最大值,就是最终答案

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int maxArea(vector<int>& height) {
        int left = 0, right = height.size() - 1, ans = 0;
        while (left < right)
        {
            ans = max(ans, min(height[left], height[right]) * (right - left));
            if (height[left] < height[right])
            {
                left++;
            }
            else {
                right--;
            }
        }
        return ans;
    }
};

977. 有序数组的平方

思路:

使用两个指针分别指向位置 0 和 n−1,每次比较两个指针对应的数,选择较大的那个逆序放入答案并移动指针。而且这种方法无需处理某一指针移动至边界的情况,

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> sortedSquares(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        vector<int> ans(n);
        int l = 0, r = n - 1;
        int pos = n - 1; //ans的下标移动,从右往左
        while (l <= r)
        {
            if (nums[l] * nums[l] > nums[r] * nums[r]) {
                ans[pos] = nums[l] * nums[l]; 
                l++;
            }
            else {
                ans[pos] = nums[r] * nums[r];
                r--;
            }
            pos--;
        }
        return ans;
    }
};

2. 快慢指针

2.1 基本概念

快慢指针 又称为龟兔赛跑算法,指的是两个指针从同一侧开始遍历序列,且移动的步长一个快一个慢。移动快的指针被称为 「快指针(fast)」,移动慢的指针被称为「慢指针(slow)」 。两个指针以不同速度、不同策略移动,直到快指针移动到数组尾端,或者两指针相交,或者满足其他特殊条件时为止。 这种方法对于处理**「环形」链表或数组**非常有用。

本方法需要我们对「Floyd 判圈算法」(又称龟兔赛跑算法)有所了解。

假想「乌龟」和「兔子」在链表上移动,「兔子」跑得快,「乌龟」跑得慢。当「乌龟」和「兔子」从链表上的同一个节点开始移动时,如果该链表中没有环,那么「兔子」将一直处于「乌龟」的前方;如果该链表中有环,那么「兔子」会先于「乌龟」进入环,并且一直在环内移动。等到「乌龟」进入环时,由于「兔子」的速度快,它一定会在某个时刻与乌龟相遇,即套了「乌龟」若干圈。

我们可以根据上述思路来解决本题。具体地,我们定义两个指针,一快一慢。慢指针每次只移动一步,而快指针每次移动两步。初始时,慢指针在位置 head,而快指针在位置 head.next。这样一来,如果在移动的过程中,快指针反过来追上慢指针,就说明该链表为环形链表。否则快指针将到达链表尾部,该链表不为环形链表。

求解步骤:

  1. 使用两个指针 slow、fast。slow 一般指向序列第一个元素,即:slow = 0,fast 一般指向序列第二个元素,即:fast = 1。
  2. 在循环体中将左右指针向右移动。当满足一定条件时,将慢指针右移,即 slow += 1。当满足另外一定条件时(也可能不需要满足条件),将快指针右移,即 fast += 1。
  3. 到快指针移动到数组尾端(即 fast == len(nums) - 1),或者两指针相交,或者满足其他特殊条件时跳出循环体。

2.2 伪码框架

cpp 复制代码
slow = 0
fast = 1
while 没有遍历完:
    if 满足要求的特殊条件:
        slow += 1
    fast += 1
return 合适的值

2.3 适用范围

  • 用于处理数组中的移动、删除元素问题
  • 判断一个链表是否存在环。
  • 找到链表的中间节点。
  • 判断链表是否为回文结构。

2.4 典型例题

🥑链表快慢指针

142. 环形链表 II - 力扣(LeetCode)

思路:

找数学规律:当快慢指针在环中相遇,链表的起点到入环点=快慢指针相遇点到入环点的距离。所以相遇之后,定义新的游标在链表起点,此时该游标和慢指针一起以相同步长走,相遇即到了入环点。

图解:

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    ListNode* detectCycle(ListNode* head) {
        int f = 0;
        ListNode* fast = head, * slow = head;
        // 1. 判断链表是否有环,fast走两步,slow走一步
        while (fast && fast->next)
        {
            fast = fast->next->next;
            slow = slow->next;
            if (slow == fast)
            {
                f = 1;
                break;
            }
        }
        // 2. 无环时直接返回空节点
        if (f == 0) return nullptr;
       
        // 3.然后找入环点
        fast = head;
        while (fast != slow)
        {
            fast = fast->next;
            slow = slow->next;
        }
        return fast;
    }
};
🍉数组快慢指针

26. 删除有序数组中的重复项 - 力扣(LeetCode)

思路:

  1. 定义两个快慢指针 slow,fast。其中 slow 指向去除重复元素后的数组的末尾位置。fast 指向当前元素。
  2. 令 slow 在后, fast 在前。令 slow = 0,fast = 1。
  3. 比较 slow 位置上元素值和 fast 位置上元素值是否相等。
  4. 如果不相等,则将 slow 后移一位,将 fast 指向位置的元素复制到 slow 位置上。将 fast 右移 1 位。
  5. 重复上述步骤,直到 fast 等于数组长度。
  6. 返回 slow + 1 即为新数组长度。(防止最后一个元素无法遍历到)

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int removeDuplicates(vector<int>& nums) {
        if (nums.size() == 0) return 0;
        int slow = 0, fast = 1; 
        while (fast < nums.size())
        {
            if (nums[slow] != nums[fast]) {
                nums[++slow] = nums[fast];
            }
            fast++;
        }
        return slow + 1;
    }

};

202. 快乐数 - 力扣(LeetCode)

思路:

先书写一个函数获取该数的平方和,然后定义两个指针slow和fast,slow走一步,fast走两步,判断两个指针相遇的值即可

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int bitSum(int n) // 平方和
    {
        int sum = 0;
        while (n)
        {
            int t = n % 10;
            sum += t * t;
            n /= 10;
        }
        return sum;
    }

    bool isHappy(int n) {
        int slow = n, fast = bitSum(n);
        while (slow != fast)
        {
            slow = bitSum(slow);
            fast = bitSum(bitSum(fast));
        }
        return slow == 1;
    }
};

3. 区间类型指针(同向双指针)

3.1 基本概念

  • **滑动:**说明这个窗口是移动的,也就是移动是按照一定方向来的。

  • **窗口:**窗口大小并不是固定的,可以不断扩容直到满足一定的条件;也可以不断缩小,直到找到一个满足条件的最小窗口;当然也可以是固定大小。

求解步骤:

  1. 定义变量:确定需要维护的变量数之和,最大最小长度,哈希表等
  2. 滑动窗口:确定滑动窗口的左右边界,开始滑动窗口
  3. 合法更新在滑动窗口有效的情况下,合法的更新需要维护的变量
  4. 非法更新(二次更新):在滑动窗口无效或者即将无效的情况下,更新维护的变量,并且收缩滑动窗口的左边界,非法更新的两种情况:
  5. 滑动窗口的长度是固定 的!!! 使用 if条件来更新
    滑动窗口的长度是可变 的!!! 使用 while条件来更新
  6. 返回与得到答案

3.2 伪码框架

cpp 复制代码
int func(vector<int>& nums,int k)
{
	//Step1. 定义维护变量:
	1. unordered_map<char,int> m;	//在需要统计字符或者数字出现的次数的时候,使用哈希表
	2. int sum=0,res=0;			//在需要记录整数数组中的子序列和或者其他求和时,使用sum记录每一次滑动窗口的子和,再利用res得到最大的或者最小的结果	
	3. int len=0,start=0;		//得到字符串的字串,len记录字串长度,start标识字串开始位置

	//Step2. 确定滑动窗口的边界,开始滑动:
	int left=0,right=0;
	while (right< n) 	// n: 数组长度	
	{
		//Step3. 合法更新:每进行一次滑动时,必须要更新的变量:如Step1的哈希表,sum,res,len与start等等
		......
		if (满足条件) //满足某一种条件:例如滑动窗口的长度:right-left+1 与某个值相等时,则进行一次判断,保存临时结果
		{
			//更新:res=max(res,sum)  ......
		}
		//Step4: 非法更新
		//(1): 滑动窗口的长度固定:使用if来更新窗口
		while (right-left+1 > m.size())//举个例子:无重复字符的最长字串,你的窗口长度大于哈希表的长度,则一定含有重复元素,因此更新左边界,使用if
		{
			.....
		}
		//(2): 滑动窗口的长度不固定,使用while来更新窗口	
		if (right>=k-1)//举个例子:子数组的最大平均值,子数组规定长度不能超过k,因此滑窗长度固定
		{
			.....
		}
		right++;//此处可以改为for循环
	}
	return res;//Step5: 返回结果
}

3.3 适用范围

简而言之,滑动窗口算法在一个特定大小的字符串或数组上进行操作,而不在整个字符串和数组上操作,这样就降低了问题的复杂度,从而也达到降低了循环的嵌套深度。其实这里就可以看出来滑动窗口主要应用在数组和字符串上。

3.4 典型例题

☘️定长滑动窗口

1456. 定长子串中元音的最大数目 - 力扣(LeetCode)

思路:

很典型的定长滑动窗口,我们可以遍历字符串 s 每个长度为 k 的子串,求出其中包含的元音字母个数,并找出最大值。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    bool Is_vowel(char x)
    {
        if (x == 'a' || x == 'e' || x == 'i' || x == 'o' || x == 'u') 
            return true;
        return false;
    }
    int maxVowels(string s, int k) {
        int l = 0, r = 0;
        int res = 0, ans = 0;
        while (r < s.length())
        {
            if (Is_vowel(s[r++])) ans++;
            while(r - l + 1 > k)
            {
                if(Is_vowel(s[l++])) ans--;
            }
            if (r - l + 1 == k) {
                res = max(res, ans);
            }
            r++;
        }
        return res;
    }
};

DNA序列

思路:

和上题基本大差不差,详情可见代码

AC代码如下:

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

//DNA序列
void solve3()
{
	string s;
	int k;
	cin >> s >> k;
	// cnr用来统计CG数目,maxcnt用来统计之前窗口内CG数目最大值,begin记录标记结果的起始位置
	int maxcnt = 0, cnt = 0, n = s.size(), begin = 0;
	string t, ret;
	
	方法一:暴力
	//for (int i = 0; i < n; i++)
	//{
	//	t = s.substr(i, k);
	//	cnt = 0;
	//	for (auto e : t)
	//	{
	//		if (e == 'C' || e == 'G') cnt++;
	//	}
	//	if (cnt > maxcnt) {
	//		maxcnt = cnt;
	//		begin = i;
	//	}
	//}

	//方法二:滑动窗口
	int l = 0, r = 0;
	while (r < n)
	{
		if (s[r] == 'C' || s[r] == 'G') cnt++;
		while (r - l + 1 > k) //窗口内的总数量超过cnt,出窗口
		{
			if (s[l] == 'C' || s[l] == 'G')cnt--;
			l++;
		}
		if (r - l + 1 == k) {
			if (cnt > maxcnt) {
				begin = l;
				maxcnt = cnt;
			}
		}
	 r++;
	}

	ret = s.substr(begin, k);
	cout << ret << endl;
}


int main() {
    solve3();
}

🍀变长滑动窗口

1004. 最大连续1的个数 III - 力扣(LeetCode)

思路:

  • 使用 left 和 right 两个指针,分别指向滑动窗口的左右边界。
  • right 主动右移:right 指针每次移动一步。当 nums[right] 为 0,说明滑动窗口内增加了一个 0;
  • left 被动右移:判断此时窗口内 0 的个数,如果超过了 K,则 left 指针被迫右移,直至窗口内的 0 的个数小于等于 K 为止。
  • 滑动窗口长度的最大值就是所求。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int longestOnes(vector<int>& nums, int k) {
        int res = 0, zeros = 0, l = 0, r = 0;
        while (r < nums.size())
        {
            if (nums[r] == 0) zeros++; //计算窗口内 0 的个数、
            while (zeros > k) {
                if (nums[l++] == 0) zeros--;
            }
            res = max(res, r - l + 1); // 每个窗口可得到最大数目1都计算一遍
            ++r;
        }
        return res;
    }
};

209. 长度最小的子数组 - 力扣(LeetCode)

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {
        int ans = INT_MAX; 
        // 1.  l、r左右指针,sum计算窗口内总和
        int l = 0, r = 0, sum = 0; 
        while (r < nums.size()) {
            // 2. 合法更新,窗口滑动一下,把这个数字想加,计算之和
            sum += nums[r];
            // 3. //4. 非法更新(二次更新):当sum满足条件时,试探是否有更好的办法可以实现,即缩小窗口,有没有长度更小的子数组满足>=target
            while (sum >= target) {
                ans = min(ans, r - l + 1);
                sum -= nums[l++];
            }
            r++;
        }
        return ans == INT_MAX ? 0 : ans;
    }
};

713. 乘积小于 K 的子数组 - 力扣(LeetCode)

思路:

滑动窗口做法,右边入窗口,若窗口内的值超过k就出窗口,每走一步就需要加上 j - l + 1,对应子数组的数目

**注:**特判 k=0 和 k=1,这样 while 循环中就无需判断 i <= j 了。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int numSubarrayProductLessThanK(vector<int>& nums, int k) {
        if (k <= 1) return 0;
        int l = 0, r = 0, ans = 0;
        int prod = 1; //窗口内的总乘积
        while (r < nums.size())
        {
            prod *= nums[r];
            while (prod >= k){ //出队列
                prod /= nums[l++];
            }
            ans += r - l + 1;
            r++;
        }
        return ans;
    }
};

4. 其他类型指针

4.1 中心扩展算法

5. 最长回文子串 - 力扣(LeetCode)

思路:

回文中点可能是一个字符或者两个字符,以这为起点,两个左右指针分别扩散切判断是否相等,达到临界条件则存储和比较最大回文串。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    string longestPalindrome(string s) {
        //中心扩展算法
        //从每一个位置mid出发,向两边扩散
        int begin = 0;//记录最长回文子串的起点
        int maxLen = 0;//记录最长回文子串的长度
        int len = 1;
        for (int mid = 0; mid < s.length(); mid++) 
        {
            int l = mid - 1, r = mid + 1;
            //向左侧扩展,直到超过边界或遇到与中心字符不等跳出while循环
            while (l >= 0 && s[l] == s[mid]) {
                l--;//left字符与mid字符一致,继续左移
                len++;//与mid字符一致,回文长度+1
            }

            //向右侧扩展,直到超过边界或遇到与中心字符不等跳出while循环
            while (r < s.size() && s[r] == s[mid]) {
                r++;//right字符与mid字符一致,继续左移
                len++;//与mid字符一致,回文长度+1
            }

            //同时向左右两侧扩展
            while (l >= 0 && r < s.size() && s[l] == s[r]) {
                //注意此处,在最后一次循环中,即最长回文子串索引为:i~j,此时的left=i-1,right=j+1
                l--;
                r++;
                len += 2;
            }

            if (len > maxLen) {
                begin = l;
                maxLen = len;
            }
            len = 1; 
        }
        //返回子串,从pos位开始,长度为len
        return s.substr(begin + 1, maxLen);
    }
};

4.2 快慢指针变体

392. 判断子序列 - 力扣(LeetCode)

思路:

从前往后匹配,初始化两个指针 i 和 j,分别指向 s 和 t 的初始位置。每次贪心地匹配,匹配成功则 i 和 j 同时右移,匹配 s 的下一个位置,匹配失败则 j 右移,i 不变,尝试用 t 的下一个字符匹配 s。

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    bool isSubsequence(string s, string t) {
        int i = 0, j = 0;
        while (i < s.length() && j < t.length()){
            if (s[i] == t[j]) i++;
            j++;
        }
        return i == s.size();
    }
};

4.3 从尾到头逆序

88. 合并两个有序数组 - 力扣(LeetCode)

思路:

使用双指针方法。每次从两个数组中取出较大的值插入num1中,从后往前插入

AC代码如下:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    void merge(vector<int>& nums1, int m, vector<int>& nums2, int n) {
        int p1 = m - 1, p2 = n - 1, k = m + n - 1; 
        while (p1 >= 0 || p2 >= 0) //从后往前插
        {
            if (p2 < 0 || (p1 >= 0 && nums1[p1] >= nums2[p2])) // 当p2 < 0 时说明num2已经遍历完毕,只用遍历nums1即可
                nums1[k--] = nums1[p1--];
            else 
                nums2[k--] = nums2[p2--];
        }
    }
};

📖总结

以上就是双指针算法的全部内容啦,后面我会写一篇关于双指针算法练习的博客,敬请期待啦!!!

💞 💞 💞那么本篇到此就结束,希望我的这篇博客可以给你提供有益的参考和启示,感谢大家支持!!!祝大家天天开心

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