双指针
- 今天来通过5个力扣题来分享下数据结构与算法中的一个解题方法——双指针
26. 删除有序数组中的重复项
力扣地址：leetcode-cn.com/problems/re…
举个例子，大概就是想这样，最后返回4，因为有4个不同的数字
class Solution {
public int removeDuplicates(int[] nums) {
// 当数组为0时，返回0
if(nums.length==0){
return 0;
}
// 定义慢指针
int last = 0;
// 定义快指针
int fast = 0;
// 当快指针没有走到末尾的时候
while(fast<nums.length){
// 如果慢快指针指向的数值不等于慢指针指向的数值
if(nums[fast] != nums[last]){
// 慢指针向前移动一位
last++;
// 将慢指针指向的数值变成快指针指向的数值
nums[last] = nums[fast];
}
//快指针向前移动一位
fast++;
}
// 返回满指针+1 这个时候就是不重复数组的长度
return last+1;
}
}
这其中最主要的就是
// 当快指针没有走到末尾的时候
while(fast<nums.length){
// 如果慢快指针指向的数值不等于慢指针指向的数值
if(nums[fast] != nums[last]){
// 慢指针向前移动一位
last++;
// 将慢指针指向的数值变成快指针指向的数值
nums[last] = nums[fast];
}
//快指针向前移动一位
fast++;
}
- 慢指针和快指针都是是从左边第一个元素开始走的
- 慢指针确保的是，从左边第一个元素到满指针指向的元素，这些元素不重复
当快指针没有走到末尾的时候，快指针无论如何都要向前走。
- 当快指针指向的数值与慢指针指向的相等的时候，这个时候就意着，数据开始重复，而我们慢指针确保的是不重复数据，那么，慢指针不动，让快指针继续向前走
- 当快指针指向的数值与慢指针指向的不等的时候，这个时候就意着慢指针需要向前移动，慢指针向前移动一位后，需要把此时慢指针指向的数值变成刚才那个快指针指向的数值，因为我们慢指针确保的是从最左边开始是不重复数据
具体变化如下
27. 移除元素
力扣地址：leetcode-cn.com/problems/re…
举个例子，大概是这样
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
if(nums.length == 0){
return 0;
}
int slow =0;
int fast =0;
// 快指针不到末尾时
while(fast<nums.length){
//快指针不等于需要移除的数值时
if(nums[fast] != val){
//将快指针指向的数值赋值给慢指针
nums[slow] = nums[fast];
//慢指针继续前移
slow ++;
}
//快指针移动
fast++;
}
return slow;
}
}
- 慢指针指向的数都是最终数组中的，是删除要删除的数据后的数组
- 当我们快指针指向要删除的数据的时候，慢指针不动，快指针前移
- 当我们快指针指向的不是要删除的数据的时候，将快指针指向的数值赋值给慢指针，然后慢指针向前移动一位，快指针前移
209. 长度最小的子数组
力扣地址：leetcode-cn.com/problems/mi…
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
if(nums.length == 0){
return 0;
}
// 窗口左边界
int left = 0;
// 窗口右边界
int right = 0;
//总和
int sum =0;
// 默认滑动窗口长度
int result = Integer.MAX_VALUE;
// 当滑动窗口右边界没到末尾的时候
while(right <nums.length ){
// 计算滑动窗口内的总和
sum = sum + nums[right];
// 当这次的总和 >= 目标值
while(sum >=target){
// 更新滑动窗口的长度，用上次长度和这次的滑窗长度比，取最短的
result = Math.min(result, right- left+1);
// 更新总和，减去左边界的值
sum = sum - nums[left];
// 滑动窗口左边界向右移动，收缩滑动窗口
left++;
}
// 滑动窗口右边界向右移动
right++;
}
// 如果result没变的话，代表没有符合条件的子数组，返回0，否则返回result
return result == Integer.MAX_VALUE ? 0: result;
}
}
流程如下，主要观察图中绿色的滑动窗口的变化
487. 最大连续1的个数 II
class Solution {
public int findMaxConsecutiveOnes(int[] nums) {
int left = 0;
int right = 0;
// 0的个数 最大为1
int zeroCount = 0;
int result =0;
while(right <nums.length){
if(nums[right] == 0){
zeroCount++;
}
// 0的个数大于一时
while(zeroCount>1){
// 当左指针指向的数值是0的时候，0的个数减一
if(nums[left] == 0){
zeroCount--;
}
// 移动左指针
left++;
}
// 更新结果
result = Math.max(result, right-left+1);
//右指针移动
right++;
}
return result;
}
}
流程如下，主要观察图中绿色的滑动窗口的变化
1004. 最大连续1的个数 III
这个题和上个题的唯一区别就是由一开始允许的1个0变成了K个0
代码变化也不大，就是由1变成了K,完整代码如下
class Solution {
public int longestOnes(int[] nums, int k) {
int left =0;
int right =0;
int zeroCount =0;
int result =0;
while(right<nums.length){
if(nums[right] == 0){
zeroCount++;
}
while(zeroCount >k){
if(nums[left] ==0){
zeroCount--;
}
left++;
}
result = Math.max(result, right - left +1);
right++;
}
return result;
}
}
总结
双指针，就是定义两个指针在指定的数组/链表上游走，在做一些自定义的操作。
- 如果要细分的话，双指针有左右指针，快慢指针，滑动窗口三种类型，一般时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1),这就是双指针的精妙之处
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