优选算法精品——双指针

移动零

算法原理:

1.数组划分,数组分块

2.双指针算法

(利用数组下标来充当指针)

两个指针的作用:

cur:从左往右扫描数组,遍历数组

dest:已处理的区间内,非零元素的最后一个位置

代码实现:

cur 从前往后遍历的过程中:

1.遇到0元素:cur++;

2.遇到 非零元素:

swap(dest + 1, cur);

dest++, cur++;

java 复制代码
class Solution {
    public void move(int[] nums) {
        for (int cur = 0, dest = -1; cur < nums.length; cur++) {
            if (nums[cur] != 0) {
                dest++;
                // 交换当前元素与目标位置的元素
                int temp = nums[cur];
                nums[cur] = nums[dest];
                nums[dest] = temp;
            }
        }
    }
}

复写零

2.算法原理

解法:双指针算法

先根据"异地"操作,然后优化成双指针下的"就地"操作,先找到最后一个"复写"的数;

双指针算法

1.先判断 cur位置的值

  1. 决定dest向后移动一步或者两步

3.判断一下dest是否已经到结束为止

  1. cur++

1.5处理一下边界情况

代码:

java 复制代码
class Solution {
    public void duplicateZeros(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        int top = 0;
        int i = -1;
        while (top < n) {
            i++;
            if (arr[i] != 0) {
                top++;
            } else {
                top += 2;
            }
        }
        int j = n - 1;
        if (top == n + 1) {
            arr[j] = 0;
            j--;
            i--;
        } 
        while (j >= 0) {
            arr[j] = arr[i];
            j--;
            if (arr[i] == 0) {
                arr[j] = arr[i];
                j--;
            } 
            i--;
        }
    }
}

快乐数

题目解析:

2.算法原理

2.1第一种情况不是快乐树,那么最后值不为一,且会返回到原来值,形成一个环

2.2第二种情况是快乐树,那么最后值为一,形成一个全是一的环

因此,我们只需要采用快慢指针法,判断他们相遇时环中值是否为一,若为一则是快乐树,反之

3.代码实现

java 复制代码
class Solution {

    public int bitSum(int n) {
        int sum = 0;
        while (n > 0) { // 确保 n 大于 0
            int t = n % 10;
            sum += t * t;
            n = n / 10;
        }
        return sum;
    }

    public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n;
        int fast = bitSum(n);
        while (slow != fast) {
            slow = bitSum(slow); // 更新 slow
            fast = bitSum(bitSum(fast)); // 更新 fast
        }
        return slow == 1; // 检查 slow 是否到达 1
    }
}

解析:

  1. bitSum 方法 :循环条件现在正确检查 n > 0,确保我们能处理完所有的数字位。

  2. isHappy 方法

    • slow 指针初始为 n,会通过数字的平方和序列逐步更新。
    • fast 指针通过两次调用 bitSum 来加快循环检测的速度。
    • slowfast 相遇时,表示可能出现了循环或达到了 1。

盛水最多的容器:

题目解析:

计算两条直线与x轴围成的水的体积,以最低的线计算高

算法原理:

将各个线的高度看作一个数组,采双指针法,分别计算每个容器的体积,并比较出最大的容器

java 复制代码
class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int left = 0, right = height.length - 1, volume = 0;
        while (left < right) {
            int v = Math.min(height[left], height[right]) * (right - left);
            volume = Math.max(volume, v);
            // 移动较短的边
            if (height[left] < height[right]) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
        return volume;
    }
}

有效三角形的个数

2.算法原理

1.暴力算法:

for(int i=0;i<arr.length;i++){

for(int j=0;j<arr.length;j++){

for(int k=0;k<arr.length;k++){

check(i,j,k);

}

}

}

2.利用单调性,双指针算法

1.先固定最大的数

2.在最大的左区间内使用双指针算法,统计出三元组的个数

1a+b>c left=right,right--;

2.a+b<=c left++

3.代码实现

java 复制代码
public int solution{
Arrays.sort(nums);
int ret=0,n=nums.length;
for(int i=n-1;i>=2;i--){
int left=0,right=i-1;
while(left>right){
if(nums[left]+nums[right]>nums[i]){
ret+=right-left;
right--;

}else{
left++;
}
}
}
return ret;
}

和为s的两个数字

算法原理:

1.暴力算法

for(int i=0;i<arr.length;i++){

for(int j=0;j<arr.length;j++){

check(i,j);

}

}

2.双指针(与上题同理)

java 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        int i = 0;
        int j = nums.size() - 1;

        //双指针
        while(i < j){
            auto s = nums[i] + nums[j];
            if(s < target)
                i++;
            if(s > target)
                j--;
            if(s == target)
                return{nums[i], nums[j]};
        }
        
        return {};
    }
};

到这里竹竹零就要和大家说再见了

希望时光不负赶路人,愿我们做最好的自己!!!
如果您觉得有失偏颇请您在评论区指正,如果您觉得不错的话留个好评再走吧!!
您的鼓励就是对我最大的支持! ! !

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