1. 双指针的介绍
双指针算法是一种常用的算法技巧,通常用于解决数组或链表相关的题目。双指针算法的核心思想是使用两个指针在数组或链表上移动,这里的指针并不是只是指指针,我们可以用数组下标来代替,以达到解决问题的目的。根据具体问题,双指针可以分为以下几种类型:
1. 左右指针(对撞指针)
左右指针通常用于处理数组中的问题,其中一个指针从数组的开始位置向后移动,另一个指针从数组的结束位置向前移动。
指针从两端向中间移动。一个指针从最左端开始,另一个从最右端开始,然后逐渐往中间逼近。对撞指针的终止条件一般是两个指针相遇或者错开(也可能在循环内部找到结果直接跳出循环),也就是:
left == right (两个指针指向同一个位置)left > right (两个指针错开)
典型问题:
- 二分查找:在有序数组中查找一个特定的元素。
- 两数之和:在数组中找到两个数,使它们的和等于一个给定的数。
2. 快慢指针
快慢指针主要用于处理链表中的问题,两个指针从同一位置出发,一个指针(快指针)每次移动两个节点,另一个指针(慢指针)每次移动一个节点。
典型问题:
- 判断链表中是否有环:Floyd 判圈算法(龟兔赛跑算法)。
- 找到链表的中间节点:快指针到达终点时,慢指针正好在中间。
双指针算法的关键在于指针的移动策略和终点的判断条件,根据具体问题,双指针的移动策略和判断条件可能会有所不同。
2. 题目练习讲解
2.1 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。
请注意,必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。
示例 1:
输入: nums = [0,1,0,3,12] 输出: [1,3,12,0,0]
示例 2:
输入: nums = [0] 输出: [0]
算法思路
在本题中,我们可以用一个 cur 指针来扫描整个数组,另一个 dest 指针用来记录非零数序列的最后一个位置。根据 cur 在扫描的过程中,遇到的不同情况,分类处理,实现数组的划分。在 cur 遍历期间,使 [0, dest] 的元素全部都是非零元素, [dest + 1, cur - 1] 的元素全是零。[cur,n-1] 是待处理的元素。
首先,我们让 dest 指向 -1 的位置,cur 指向数组的首元素,通过循环控制 cur 的移动,无论 cur 指向谁,一次循环过后都要 ++,而当 cur 指向的数据是非 0 元素时,我们就让 dest++, 让加之后的 dest 与 cur 进行元素交换。详细就是:
cur 依次往后遍历每个元素,遍历到的元素会有下面两种情况: i. 遇到的元素是 0,cur 直接 ++。因为我们的目标是让 [dest + 1, cur - 1] 内的元素全都是零,因此当 cur 遇到 0 的时候,直接 ++,就可以让 0 在 cur - 1 的位置上,从而在 [dest + 1, cur - 1] 内; ii. 遇到的元素不是 0,dest++,并且交换 cur 位置和 dest 位置的元素,之后让 cur++,扫描下一个元素。 • 因为 dest 指向的位置是非零元素区间的最后一个位置,如果扫描到一个新的非零元素,那么它的位置应该在 dest + 1 的位置上,因此 dest 先自增 1; • dest++ 之后,指向的元素就是 0 元素(因为非零元素区间末尾的后一个元素就是 0),因此可以交换到 cur 所处的位置上,实现 [0, dest] 的元素全部都是非零元素, [dest + 1, cur - 1] 的元素全是零。
代码展示
class Solution {
public:
{
( cur = , dest = ; cur < nums.(); cur++)
(nums[cur])
(nums[++dest], nums[cur]);
}
};


