algorithm ——————》双指针(移动0 复写0 快乐数 装水问题 以及数组中找几个数和为指定的元组)
我将通过下面这几个题目,来体现我们的双指针的一个思想。
283. 移动零 - 力扣(LeetCode)
1089. 复写零 - 力扣(LeetCode)
202. 快乐数 - 力扣(LeetCode)
11. 盛最多水的容器 - 力扣(LeetCode)
611. 有效三角形的个数 - 力扣(LeetCode)
LCR 179. 查找总价格为目标值的两个商品 - 力扣(LeetCode)
15. 三数之和 - 力扣(LeetCode)
18. 四数之和 - 力扣(LeetCode)
前言
本文的双指针,有以下几个思想 ,一个是暴力枚举,另一个是用双指针优化暴力枚举,至少降低n的1次方的算法,(n^2 可以降低至n) 另一个是,双指针主要有: 模块类型的双指针(分区域),快慢双指针,从前以及从后遍历覆盖双指针,结合单调性求最佳组合的双指针。(你学完以后再来看这些话或许会蛮有感受的!)
还有一个很重要的事情跟读者说哦,对于算法我强烈建议你手写思路,可以用伪代码去写,分为3个步骤去写:1. 问题描述(跟着样例去走一遍) 2 . 算法思路(画图) 3.代码实现(伪代码写下来后面你电脑上写会很方便)
283. 移动零 - 力扣(LeetCode)
1.1 题目描述
问题的意思很简单,让你不改变数组的大小,对数组原地进行把数组的0元素放到前面去,0元素放到后面去,同时还要保证非0元素之前的顺序。 比如
【0,1,0,3,12】----》 【1,3,12,0,0】
这很形象的一个分块双指针问题。
1.2 算法思路
我们可以把这个分块画出来然后设计双指针
分区域 : 【0,des】---》非0区域
【des,cur-1】 ---》 0区域
cur指向的是待处理的位置
移动思路: 对cur遇到的不同情况进行处理,是否加入哪个区域。
1.3 代码设计思路
des初始化 -1
第一个待处理的元素 cur初始化0
然后开始处理吧:当cur遇到0,cur++即可
当cur 遇到非0 让des+=1 然后互换swap(【cur】,【des】);
具体的走动大家手画图哦 这样思路更清晰
最后是对算法边界情况的处理 cur<size (不遗漏的把每个元素都处理就行了)
1.4 代码
void moveZeroes(vector<int>& nums) {int des =-1;int cur = 0;while(cur!=nums.size()){if(nums[cur]==0){cur++;}else{des++;std::swap(nums[cur],nums[des]);cur++;}}}
二. 1089. 复写零 - 力扣(LeetCode)
1089. 复写零 - 力扣(LeetCode)
2.1 问题描述
简单来说就是,每个0元素的后面都要复写一个0, 然后其他元素可能会被”赶“出去
举个栗子:
【1,0,2,3,0,4,5,0】(8个元素 复写两个0元素就满了)----》【1,0 0,2,3,0,0,4】
2.2 思路设计
其实这个题目有一个很经典的思路(题目不让你这么写但是你可以这么想哈哈哈)那就是异地双指针。 打个比方:
代码思路我就不写了,我待会下面会直接放这个思路的代码。接下来我们着重说说本地双指针思路是什么样的。
有一点点小复杂其实哈这个过程你要理清楚的话: (别被上面的简单程度迷惑了不准哈)
2.2.1首先这里指针建议从前往后覆盖
初始化 d指向数组的末尾(注意是整个数组的末尾 这样就可以确保了 被踢出去的元素不会在这里面)
初始化 c指向的是复写0之后数组的末尾元素位置(比如下面这个数组 复写之后 5和0都被t出去了 末尾的元素就是4)
我们先直接从这个情况来进行吧,至于如何让c和d指针指向的是对应的指定位置,我们待会在设计。
现在就很好设计了,当c指向的是非0, swap(【c】,【d】)然后让d--,
之后在判断以下 c走到头了吗,然后在c++。
按照上面的思路得到下面了(手画一下呗):
如果遇到了0,让【d】 = 0 然后在让[++d] =0 . 之后
在判断一下cur走到头了吗, 然后在c++
到这里复写0的过程你就可以捋清楚了。下面我们来设计然后找到 d和c的位置。
2.2.2 c和d的位置
这里同样是用了一个双指针的思路:
这样做大部分情况能保证使得d指向的是数组的最末尾,然后c指向的是复写后的最后一个。
但是还有一直情况 会让d指向的是元素末尾的下一个,那就是当元素的最末尾一个元素就是0的时候我们要特殊处理一下。
因为如果按照这个根据我们前面从前往后覆盖的化,不能对越界覆盖对吧,但是如果可以其实这个思路到这也就结束了。 所以还是处理吧 那就是基于现在这种情况手动处理一下。
我们自己手动走一遍复写的过程。 【c】是0 我们让 【d】 =0(这里越界就不写嘛)
【--d】 =0 然后在判断c走到头了吗 因为万一就两个元素。。。 然后在让c++;
代码设计思路
根据上面的思路 先是找到d,c位置 然后进行从后往前复写
强烈建议你先自己根据思路手写完之后,在自己写代码 然后对照我的哈哈哈。
代码
void duplicateZeros(vector<int>& arr) {int des = -1;int cur = 0;do{if (arr[cur] != 0){des++;}else {des+=2;}if(des<arr.size()-1)cur++;} while (des < arr.size()-1);// 边界条件if(des==arr.size()){arr[--des]=0;des--;cur--;}while (cur >= 0){if (arr[cur] != 0){swap(arr[cur], arr[des]);}else {arr[des] = 0;arr[--des] = 0;}cur--;des--;}