算法每日双题精讲——双指针（移动零，复写零）

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**💯**前言

**在算法的世界里，双指针技巧常常能发挥出神奇的作用😎。**今天，我们就来精讲两道利用双指针解决的经典题目：移动零和复写零。

📣由于俩道题目均为数组，这里的双指针算法指的是：利用数组下标代替指针

当我们遇到，数组分块，数组划分的问题时，可以考虑使用双指针法。

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**💯**双指针的作用

✍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

分为三个区间:

1. 0, dest
2. dest + 1,cur -1
3. cur, n -1
   

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💯移动零

题目链接👉【力扣】

题目描述：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：nums = {0,1,0,3,12}

输出：{1,3,12,0,0}

⭐解题思路：

我们可以使用双指针法来解决这个问题。一个指针cur用于遍历整个数组，另一个指针dest 用于指向当前非零元素应该放置的位置。当遇到非零元素时，将其放置在dest指针所指的位置，并将dest指针向后移动一位。遍历结束后，从dest指针开始到数组末尾的位置全部设置为零。

😀俩个指针将数组分为三个区间:

1. 0, dest：全是非0的元素（已经处理）
2. dest + 1,cur -1：都是0（已经处理）
3. cur, n -1：还未处理过的

代码实现（以 C++ 为例）：

class Solution {
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums) {
        // dest 用于标记已处理的非零元素的最后位置
        int dest = -1;
        // cur 用于遍历整个向量
        int cur = 0;
        while (cur < nums.size()) {
            // 如果当前位置的元素为 0
            if (nums[cur] == 0) {
                cur++;
            } else {
                // 先将 dest 加 1，标记下一个非零元素应放置的位置
                swap(nums[++dest], nums[cur]);
                cur++;
            }
        }
    }
};

👀复杂度分析：

• 时间复杂度：，其中 n 是数组的长度。我们只需要遍历一次数组。
• 空间复杂度：，只使用了有限的额外空间。

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💯复写零

题目链接👉【力扣】

题目描述：给你一个长度固定的整数数组arr，请你将该数组中出现的每个零都复写一遍，并将其余的元素向右平移。注意❗：不要在超过该数组长度的位置写入元素。

示例：

输入：arr = {1,0,2,3,0,4,5,0}

输出：{1,0,0,2,3,0,0,4}

⭐ 解题思路：

同样可以使用双指针法来解决这个问题。一个指针cur用于遍历数组，另一个指针dest用于指向复写零后数组中元素应该放置的位置。当遇到零元素时，将dest指针后的元素依次向后移动两位，并在dest和 dest+1 的位置都放置零。当遇到非零元素时，将其放置在dest指针所指的位置，并将dest指针向后移动一位。

🙋这个解题思路是怎么来的呢？

1. 首先我们从左往右遍历数组，

   

   当arrcur!=0时，我们让dest的后面一个的值赋予acur正指向的那个值

   当arrcur==0时，我们让dest的后俩个值都赋予0

   当走到这一步时：
   
   cur找不到下一个为2的值了，因此我们不能从左往右遍

2. 我们从右往左遍历，dset指向最后一个元素，cur指向最后一个要复写的数
   当acur！=0时，让adest=acur，然后cur--，dest--;
   当acur==0时，让adest--=0,adest--=0,cur--;
   这样遍历没有问题，因此我们选择从右往左遍历
   所以我们只要找到最后要"复写"的数即可

⭐找最后一个要复写的数

👇起初让cur指向数组的开头,dest指向-1的位置：

代码实现（以 C++ 为例）：

class Solution {
public:
    void duplicateZeros(vector<int>& arr) {
        // dest 用于标记复制零元素后的新位置，初始值为 -1
        int dest = -1;
        // cur 用于遍历原始数组，初始值为 0
        int cur = 0;
        int n = arr.size();
        // 遍历原始数组，确定复制零元素后的新位置
        while (cur < n) {
            // 如果当前元素不为 0
            if (arr[cur]!= 0) {
                // dest 向后移动一位
                dest++;
            } else {
                // 如果当前元素为 0，dest 向后移动两位（因为要复制一个零）
                dest += 2;
            }
            // 如果 dest 已经到达或超过新数组的最后一个位置，跳出循环
            if (dest >= n - 1) break;
            // cur 向后移动一位，继续遍历原始数组
            cur++;
        }
        // 如果 dest 正好等于新数组的长度
        if (dest == n) {
            // 将新数组的最后一个位置设为 0
            arr[n - 1] = 0;
            // dest 回退两位
            dest -= 2;
            // cur 回退一位，因为上一步 cur 多走了一步
            cur--;
        }
        // 从后往前遍历原始数组，进行复制操作
        while (cur >= 0) {
            // 如果当前元素不为 0
            if (arr[cur]!= 0) {
                // 将当前元素复制到新位置
                arr[dest] = arr[cur];
                // cur 和 dest 都向前移动一位
                cur--;
                dest--;
            } else {
                // 如果当前元素为 0，先将 0 复制到 dest 位置，再将另一个 0 复制到 dest - 1 位置
                arr[dest--] = 0;
                arr[dest--] = 0;
                // cur 向前移动一位
                cur--;
            }
        }
    }
};

👀复杂度分析：

• 时间复杂度：，其中 n 是数组的长度。我们需要遍历两次数组。
• 空间复杂度：，只使用了有限的额外空间。

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**💯**总结

通过这两道题目，我们可以看到双指针算法在处理数组相关问题时的高效性和灵活性👏。希望大家在今后的算法学习中，能够熟练掌握双指针技巧，解决更多复杂的问题💪。

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我以后还会对 算法 相关知识进行更多的创作，欢迎大家关注我，一起探索 **算法的奇妙世界 😜

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