何为双指针
我们来看看leetcode的解释
双指针从广义上来说，是指用两个变量在线性结构上遍历而解决的问题。狭义上说，
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对于数组，指两个变量在数组上相向移动解决的问题；
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对于链表，指两个变量在链表上同向移动解决的问题，也称为「快慢指针」问题。
双指针算法通常不难，双指针算法是基于暴力解法的优化，它们是很好的学习算法的入门问题
双指针经典题型
我们来看看有哪些经典的双指针问题
1. 指针相向查找
leetcode-977 有序数组的平方
给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。
示例 1：
输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]
由于元素排列是有序的，而且存在负数，所以元素的平方可能先减小后增大。如何按照普通遍历方式，每次还得查找元素平方后的插入位置，需要用到双循环来处理。而利用双指针，可以很好的利用题目条件，元素的升序排列，每次比较左右元素的绝对值大小即可。
var sortedSquares = function(nums) {
let left = 0
let right = nums.length - 1
const ans = []
while(right >= left) {
const leftNum = nums[left]
const rightNum = nums[right]
if (rightNum + leftNum >= 0) {
ans.unshift(Math.pow(rightNum, 2))
right--
} else {
ans.unshift(Math.pow(leftNum, 2))
left++
}
}
return ans
};
leetcode-167 两数之和 II - 输入有序数组
有序数组求两数之和是经典的双指针题型了
给定一个已按照 非递减顺序排列 的整数数组 numbers ，请你从数组中找出两个数满足相加之和等于目标数 target 。
函数应该以长度为 2 的整数数组的形式返回这两个数的下标值。numbers 的下标 从 1 开始计数 ，所以答案数组应当满足 1 <= answer[0] < answer[1] <= numbers.length 。
你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ，而且你 不可以 重复使用相同的元素。
示例 1：
输入：numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出：[1,2]
解释：2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。
思路很简单，利用数组升序排列，求左右指针元素和，如果大于目标值则左移右指针，否则右移动左指针。当和为目标值时取得答案退出搜索。
var twoSum = function(numbers, target) {
let left = 0
let right = numbers.length - 1
let ans = []
while(right > left) {
let num1 = numbers[left]
let num2 = numbers[right]
if (num1 + num2 === target) {
ans = [left + 1, right + 1]
break
}
if (num1 + num2 > target) {
right--
} else {
left++
}
}
return ans
};
学习完两数之和的可以继续挑战下三数之和，属于一样的题型。
leetcode-11 盛最多水的容器
这题是个经典的双指针面试题
给你 n 个非负整数 a1，a2，...，an，每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线，垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0) 。找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
示例 1：
输入：[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出：49
解释：图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下，容器能够容纳水（表示为蓝色部分）的最大值为 49。
var maxArea = function(height) {
let left = 0
let right = height.length - 1
let ans = 0
while(right > left) {
const leftH = height[left]
const rightH = height[right]
// 舍弃当前较短边
if (leftH > rightH) {
ans = Math.max(
ans, rightH * (right - left)
)
right--
} else {
ans = Math.max(
ans, leftH * (right - left)
)
left++
}
}
return ans
};
2. 指针同向查找
leetcode-283 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]
我们使用双指针同向移动可以做到操作原数组就解决此问题，左指针指向未排序的元素，其元素值可能为0，右指针指向遍历元素。
var moveZeroes = function(nums) {
let left = 0
let right = 0
let len = nums.length
while(right < len) {
if (nums[right]) {
// 当左右指针相等时说明前面都是已经非0元素
if (right === left) {
left++
right++
continue
}
// 交换左右指针元素
const temp = nums[right]
nums[right] = nums[left]
nums[left] = temp
left++
}
// 无论右指针元素是否为0都+1
right++
}
return nums
}
3. 快慢指针
链表的双指针题型一般为快慢指针的应用。
leetcode-876 链表的中间结点
给定一个头结点为 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。
如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。
var middleNode = function(head) {
let fast = head
let slow = head
// 快指针每次移动两格 慢指针移动一格
// 如此当快指针移动到末端时就可以取的慢指针为中间节点
while(fast.next && fast.next.next) {
fast = fast.next.next
slow = slow.next
}
// 根据题目要求返回第二个中间节点
if (fast.next) {
slow = slow.next
}
return slow
};
leetcode-19 删除链表的倒数第 N 个结点
给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。
var removeNthFromEnd = function(head, n) {
let first = new ListNode('', head)
let fast = head
let slow = first
// 同样是利用快慢指针
// 这次不是中间节点，而是倒数第n个
// 于是我们先让快指针快n步
for (let i = 0; i < n; i++) {
fast = fast.next
}
// 此时快慢指针等步移动
// 我们或许也可称之为前后指针
while(fast) {
fast = fast.next
slow = slow.next
}
slow.next = slow.next.next
return first.next
};
总结
双指针的问题多见于数组或链表的数据结构中，数组中分为相向指针和同向指针，而链表中多为快慢指针。一般使用双指针可以优化算法，得出相对暴力算法的更优解。
