《算法题讲解指南：优选算法-双指针》--01移动零，02复写零

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，保证【0，dest】区间的元素全部都是非零元素，【dest+1，cur-1】区间的元素全是零，而 cur 后面的元素则是未处理的。

算法流程：

1、初始化 cur = 0（用来遍历数组），dest = -1（指向非零元素序列的最后一个位置。因为刚开始还没有进行遍历，此时相当于还没有非零元素的序列，因此初始化为 -1）

2.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：
2.1 遇到的元素是 0 ，cur直接++ ，不需要对 dest 进行操作。因为我们的目标是让【dest+1，cur-1】内的元素全都是0，因此当 cur 遇到 0 的时候，直接 ++ ,就可以保证【dest+1，cur-1】这个区间内依然全为0；
2.2 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，那么这个非零元素的位置应该在 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(下标为 dest+1)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。

C++ 代码演示：

class Solution { public: void moveZeroes(vector<int>& nums) { int dest = -1; int cur = 0; while(cur != nums.size()) { // if(nums[cur] == 0) // { // cur++; // } // else // { // swap(nums[++dest], nums[cur++]); // } //代码优化 if(nums[cur])//if判断为假则说明cur遇到0 { swap(nums[++dest], nums[cur]); } cur++; } } };

算法总结：

这里用到的方法就是我们在数据结构中学习【快排算法】的时候，【数据划分】过程的重要一步。如果将快排算法的递归拆解成单趟的话，这一小段代码就是实现快排单趟的【核心步骤】。

02、复写零

题目链接：

1089. 复写零 - 力扣（LeetCode）

题目描述：

题目示例：

解法：（原地复写——双指针）

算法思路：

如果【从前往后】进行原地复写操作的话，由于 0 的出现会复写两次，导致没有复写的数【被覆盖掉】。因此我们选择【从后往前】的复写策略。
但是【从后往前】复写的时候，我们需要找到【最后一个复写的数】，因此我们的大体流程分两步：1.先找到最后一个复写的数；2.然后从后往前进行复写操作

算法流程：

1.初始化两个指针 cur = 0，dest = -1；

2.找到最后一个复写的数：

判断 cur 位置的元素：（1）如果是 0 的话，dest 往后移动两位；（2）否则，dest 往后移动一位
判断 dest 这时候是否已经到结束位置，如果结束就终止循环；
如果没有结束，cur++，继续判断。

3.判断 dest 是否越界到 n 的位置：

如果越界，执行下面三步：

n-1 位置的值修改成 0 ；
cur 向前移动一步（cur--）；
dest 向前移动两步（dest -= 2)；

4.从 cur 位置开始往前遍历原数组，依次还原出复写后的结果数组：

4.1 判断 cur 位置的值：

如果是 0 ：dest 以及 dest-1 位置修改成 0 ，dest-=2；
如果非零：dest 位置修改成 0 ，dest -= 1；

4.2 cur--，复写下一个位置。

C++代码演示：

class Solution { public: void duplicateZeros(vector<int>& arr) { // 1. 先找到最后⼀个复写的数 int dest = -1; int cur = 0; while(1) { dest++; if(arr[cur] == 0) { dest++; } if(dest >= arr.size() - 1) { break; } cur++; } // 2. 处理越界情况 if(dest == arr.size()) { arr[arr.size() - 1] = 0; dest -= 2; cur--; }//之所以会越界是因为如果最后一个复写的数为0 //则可能出现复写的位置在下标n-1和n，但下标为n就是越界 //也就是说实际上并没有复写两遍0而只是数组最后一个位置复写为0 //所以如果越界操作就是数组最后位置手动置为0后让dest回到倒数第二个位置 //cur--就是让最后一个复写的数变成前一个 // 3. 从后向前完成复写操作 while(cur >= 0) { if(arr[cur] == 0) { arr[dest--] = arr[cur]; } arr[dest--] = arr[cur--]; } } };