算法入门:专题攻克主题一---双指针
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移动零:
移动零leetcode题目
数组划分,数组分块,双指针算法来解决,也就是用数组的下标来充当指针。
双指针的解释:
cur
:从左往右扫描数组,遍历数组;
dest
:已处理的区间内,非零元素的最后一个位置;
该怎么理解呢?
数组元素的下标从0
到n-1
,也就是这两个指针将区间划分为3个段,[0,dest] [dest+1,cur-1] [cur,n-1]
[0,dest]
是已处理区间,[dest+1,cur-1]
是零元素,[cur+1,n-1]
是待处理区间
cur
是从左往右开始扫描,所以首先应该指向下标为0的位置,dest
作为非零元素的最后一个位置,这里首先指向下标为-1的位置
当cur
在走的过程中有两种情况:cur
指向零元素,cur++
,走向下一个元素,此时[dest+1,cur-1]
区间就是零元素区间,仅仅向后挪动一位不做处理;cur
指向非零元素,就要让这个元素加入到已处理区间内部,所以这个地方就交换,dest++
之后,再交换;
当cur
遍历到指向nullptr
的位置时就说明已经遍历结束了,此时完全实现了数组中的零元素全部在数组的末尾位置。
如何做到?
cur从前往后遍历的过程中:
1.遇到0元素:cur++
;2.遇到非零元素:swap(dest+1,cur);cur++;dest++
上代码!!!
class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {for(int cur=0,dest=-1;cur<nums.size();cur++){if(nums[cur]!=0)swap(nums[++dest],nums[cur]);//dest先自增1,swap的是增加1之后的值//于此同时这里dest也完成了++}}
};
复写零
复写零leetcode题目
题目解析:给了一个数组,把数组中出现的0复写一遍,不允许开数组,也没有任何返回类型,将其余元素向右平移。
解法:双指针解法,先根据“异地”操作,然后优化成双指针下的“就地”操作
也即是创建一个新的数组,大小跟原数组一样,
定义一个cur
用来扫描原数组,定义一个dest
用来扫描新的数组,
当cur
指向非0元素,将cur
指向的数据拿下来复制到dest指向的位置,接着实现cur++
,dest++
;
当cur
指向0元素,将cur
指向的0拿下来复制到dest
指向的位置,接着dest++
的位置再次写入一个0,最后实现cur++,dest++,
当dest越界时完成操作。
但是不允许开数组,我们可不可以将两个指针实现到同一个数组当中呢?
还是向上一道题一样,我们将cur的位置指向下标为0的位置,将dest也指向0的位置,如果还是从左向右的操作,复写0会覆盖掉右边还没有被判断是否为0的数字,那可以从右向左吗?
让dest
指向最后一个位置(下标为n-1的元素位置),cur
指向最后一个被复写的元素,
当cur
指向的位置是非零元素,将cur
位置的值赋值给dest
,cur--;dest--;
如果cur指向的位置是零元素,将cur
位置的值赋值给dest,dest
之前一个位置的值也是0,还要实现cur--,dest--;
如果cur
和dest
都越界的话完成操作。
总结
1.先找到最后一个“复写”的数;
2.从后向前完成复写操作;
那么我们该怎么找到最后一个复写的数字呢?
这里还要再嵌套一个双指针算法;cur
指向下标为0的元素,dest
指向下标为-1的元素,当cur指向位置的值为非零元素,dest++
,再判断一下dest
是否已经走到空了,再cur++
;当cur
指向位置的值是非零元素,dest
向后移动2步,再判断一下dest
是否已经走到空了,再cur++
;到最后cur
位置指向的是最后一个被复写的数字,dest
刚好指向数组下标n-1的位置。这样才可以进行后续操作。
这一步我们总结:
1.先判断cur
位置的值;
2.决定dest
向后移动一位还是两位;
3.判断dest
是否已经走到空了;
4.以上条件满足则cur++
还要一种特殊情况;如果数组的倒数第二个位置的数字是0,再进行上述找到最后一个复写的数字时,会导致dest
移动的时候发生越界,比如说数组[1,0,2,3,0,4]
,按照上述操作cur最后指向的位置是0,但是dest
需要向后走两步,这样就会造成越界。
所以要处理一下边界情况:把n-1的位置修改为0,然后将dest
向前移动两位,cur
向前移动一位再继续进行从后向前的复写操作。
上代码!
class Solution {
public:void duplicateZeros(vector<int>& arr) {//1.先找最后一个复写的数int cur=0,dest=-1,n=arr.size();while(cur<n){if(arr[cur]){dest++;}else{dest+=2;}if(dest>=n-1)break;//是否走到空了cur++;}//处理一下边界情况if(dest==n){arr[n-1]=0;cur--;dest-=2;}//3.从后向前完成复写操作while(cur>=0){if(arr[cur]!=0) arr[dest--]=arr[cur--];else{arr[dest--]=0;arr[dest--]=0;cur--;}}}
};