双指针

概念

相信很多人都对双指针算法有映像，在力扣题目中，很多类型的题目用双指针算法都能够被很好地解决。那么什么叫做双指针算法呢？其实就是在遍历某个对象时，不单单的使用一个指针来进行访问，而是再利用一个指针逆序或者正序的，并且结合另一个指针来进行问题的探讨。两个指针需要相互结合，这就形成了双指针算法

当然这是不具体的说法，真正具体的说法应该双指针算法基本应用在数组身上，并且双指针一般为数组的下标索引。在数组中解决各种“疑难杂症”，例如删除数组的重复项、三数之和、验证回文串以及接雨水诸多问题上，双指针算法都有“妙手回春”的功效。

接下来我们直接看“病”

例题

开胃小菜

首先我们写感受一下双指针，来一道比较简单的题目: 移动零

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: [0,1,0,3,12]
输出: [1,3,12,0,0]

题目的很简短，我们呢，我就根据它的实例来分析分析

题目基本思想解析

这道题目的目的非常的明显，关键信息就在于nums[i] = 0这个条件，然后作出相应的判断，将其移动至末尾。那么怎么移动呢？这个时候就需要回想一下我们的双指针。我们定义两个指针i和j,也就是该数组的下标索引，判断当前第一个指针i所对应的num[i]是否等于0，如果等于0，那么下标索引i++; 如果不等于0，则将nums[i]的值赋值给nums[j]，此时两个指针都需要进行自增操作。直到i遍历到数组最后一位，则表示数组当前已经将不为0的元素都赋值给了j前面的元素，这个时候再将j索引之后的元素全部赋值为0，就实现了0的转移。具体过程，如下图所示

图解

具体代码

class Solution {
   public void moveZeroes(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1)
        return;
    int j = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] != 0) {
            nums[j] = nums[i];
            if (i != j)//代码进阶，用0覆盖已经赋值过给前面的值。
                nums[i] = 0;
            j++;
        }
    }
}
}

代码分析

这里呢也需要考虑特殊情况，当数组长度为1的时候，这个时候返回数组就行了，不管是0还是其他的元素，执行return操作即可。这里呢，我也进阶了一下，意思就是，若是前面的数组元素都不为0，那么此刻i = j,也就是不会执行赋值为零的操作，否则，就将已经赋值过给前面的值，用0覆盖。当然，这一步与主要思想没啥关系，只是省去了后面的赋值操作。这个题目也只是比较简单的双指针，接下来才是重头戏。

重头戏

再看稍微复杂一点的三数之和

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1：

输入： nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出： [[-1,-1,2],[-1,0,1]]

思想解析

这里呢，其实可以用哈希表的做法，a + b + c = 0 ，那么代表a + b = -c，知道了-c的值，我就寻找哪两个数的和等于-c，再分别寻找这两个数，返回下标就好。不过这里我们采用双指针的做法。

寻找三个数字，主题思想: 我们首先要对nums进行排序，之后按照正序的遍历顺序，定义left和right两个指针，以i为第一个数字，left为第二个数字，赋值为i+1，right为第三个数字,赋值为size - 1,也就是最大的数字。若是三数之和大于零，说明数字过大，这个时候我们移动right指针，让和变小;若是三数之和小于零，这个时候我们移动left指针，让和变大;否则，就是三数之和等于零的情况，这个时候我们将这三个数push进结果数组就行。我们也是按照实例，来分析一下具体思路。

图解

具体代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);//排序

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }//排序之后若第一个数大于零，不可能凑成三元组，返回结果

            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }//去重  两数相同

            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;//左指针 右指针
            while (right > left) {
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                //这个数，后一个数与最后一个数相加，结果保存在sum里
                if (sum > 0) {
                    right--;        //结果大于零则需要右指针左移
                } else if (sum < 0) {
                    left++;         //结果小零则需要左指针右移
                }                   //否则就是sum=0，返回结果
                else {
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));

                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                    //去重，碰到相同的数跳过
                    right--; 
                    left++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
}

代码分析

这里值得注意的是，若是排序之后第一个数字大于零，那么很明显，没有寻找三个数的必要了，正数相加是不可能等于0的。而且在遍历的过程当中，需要做的就是去重，因为不允许出现相同的情况，我们不仅要对left和right去重之外，我们也需要对i进行去重，这个时候相同的情况下，我们只需要指针左移或者右移动就好.

总结

双指针算法对于和一类，还有接雨水、回文一类的题目还是比较重要的。我们需要构思它是如何移动，并且是怎么移动的，还有什么时候有特殊情况需要指针变化，比如这里的去重。我觉得，还是那句话，多刷题，才能够熟能生巧。当然，还需要多总结，学习里面的做法。

我是小白，期待和大家一起共同探讨力扣，希望能帮到大家，谢谢！