这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第14天,学习内容为《双指针》
什么是双指针(对撞指针、快慢指针)
双指针,指的是在遍历对象的过程中,不是普通的使用单个指针进行访问,而是使用两个相同方向(快慢指针)或者相反方向(对撞指针)的指针进行扫描,从而达到相应的目的。
换言之,双指针法充分使用了数组有序这一特征,从而在某些情况下能够简化一些运算。
用法
快慢指针
快慢指针也是双指针,但是两个指针从同一侧开始遍历数组,将这两个指针分别定义为快指针(fast)和慢指针(slow),两个指针以不同的策略移动,直到两个指针的值相等(或其他特殊条件)为止,如fast每次增长两个,slow每次增长一个。
以LeetCode 141.环形链表为例,,判断给定链表中是否存在环,可以定义快慢两个指针,快指针每次增长一个,而慢指针每次增长两个,最后两个指针指向节点的值相等,则说明有环。就好像一个环形跑道上有一快一慢两个运动员赛跑,如果时间足够长,跑地快的运动员一定会赶上慢的运动员。
再比如LeetCode 26 删除排序数组中的重复项,这里还是定义快慢两个指针。快指针每次增长一个,慢指针只有当快慢指针上的值不同时,才增长一个(由于是有序数组,快慢指针值不等说明找到了新值)。
对撞指针
对撞指针是指在有序数组中,将指向最左侧的索引定义为左指针(left),最右侧的定义为右指针(right),然后从两头向中间进行数组遍历。
对撞数组适用于有序数组,也就是说当你遇到题目给定有序数组时,应该第一时间想到用对撞指针解题。
以**LeetCode 881救生艇**问题为例
由于本题只要求计算出最小船数,所以原数组是否被改变,和元素索引位置都不考虑在内,所以可以先对于给定数组进行排序,再从数组两侧向中间遍历。所以解题思路如下:
- 对给定数组进行升序排序
- 初始化左右指针
- 每次都用一个”最重的“和一个”最轻的“进行配对,如果二人重量小于
Limit,则此时的”最轻的“上船,即(left++)。不管”最轻的“是否上船,”最重的“都要上船,即(right--)并且所需船数量加一,即(num++)
总结
当遇到有序数组时,应该优先想到双指针来解决问题,因两个指针的同时遍历会减少空间复杂度和时间复杂度。