双指针技巧汇总

it2025-03-01  24

源自 labuladong 链表指针数组题,用双指针别犹豫 快慢指针最神奇,链表操作无压力 归并排序找中点,链表成环搞判定

左右指针很常见,左右两端向前行 反转数组要靠他,二分查找是弟弟

文章目录

一、快慢指针1.判定链表中是否含有环为什么有环二者一定会相遇? 2.已知链表中含有环,返回这个环的起始位置3.寻找链表的中点4.寻找链表的倒数第 k 个元素 二、左右指针1.二分查找及衍生问题2.两数之和3.反转数组4. 滑动窗口算法

一、快慢指针

1.判定链表中是否含有环

快指针走两步,慢指针走一步: 快指针走到null,无环 两个指针相遇,有环

为什么有环二者一定会相遇?

这里给出我的理解。以下图这个有环的链表为例,

从“快指针和慢指针同时从链表的头结点出发”到“快指针最终和慢指针相遇”,这中间的过程可以分为两个阶段:“无聊的第1阶段:快指针、慢指针一起往前跑”和“精彩的第2阶段——快指针追慢指针”。

在“无聊的第1阶段:快指针、慢指针一起往前跑”中,快指针和慢指针一起往前跑,每一次快指针往前跑两步、慢指针往前跑一步,直到快指针出现在慢指针的后面,具体请看下图。

无聊的第一阶段 在“精彩的第2阶段——快指针追慢指针”中,

对于链表有环的情况,为什么快慢指针一定会相遇?快慢指针一定会相遇的精髓在于:当“快指针出现在慢指针后面”之后,每一次“快指针往前走两步、慢指针往前走一步”,相当于快指针和慢指针之间的相对距离减少1步。

假如说,当快指针刚刚绕到慢指针后面时,快指针离慢指针有n步。那么,对于接下来的每一次“快指针往前走两步、慢指针往前走一步”,快指针和慢指针之间的距离由n步变成n-1步、由n-1步变成n-2步、……、由3步变成2步、由2步变成1步、由1步变成0步。

所以对于有环的情况,快慢指针一定会相遇。

以上转自原博

2.已知链表中含有环,返回这个环的起始位置

fast指针一次走两步 slow指针一次走一步 当两个指针相遇后,将slow指针指向链表头节点,再次相遇的位置就是环的起始位置。

3.寻找链表的中点

fast走两步,slow走一步 fast走到最后一个节点的时候,slow走到链表中间节点 如果链表有奇数个节点,slow正好走到最中间,如果是偶数个节点,slow走到中间偏右那个节点

4.寻找链表的倒数第 k 个元素

让快指针先走 k 步,然后快慢指针开始同速前进。这样当快指针走到链表末尾 null 时,慢指针所在的位置就是倒数第 k 个链表节点(为了简化,假设 k 不会超过链表长度):

二、左右指针

1.二分查找及衍生问题

2.两数之和

只要数组有序,就应该想到双指针技巧。这道题的解法有点类似二分查找,从前往后可以让sum变大,从后往前可以让sum缩小,通过调节 left 和 right 可以调整 sum 的大小:

3.反转数组

void reverse(int[] nums) { int left = 0; int right = nums.length - 1; while (left < right) {//奇数个,正中间的数left=right的时候正好指向它,偶数个的时候,交换完最中间的两个,left比right大1 // swap(nums[left], nums[right]) int temp = nums[left]; nums[left] = nums[right]; nums[right] = temp; left++; right--; } }

4. 滑动窗口算法

滑动窗口问题一般解决子串包含之类的问题

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