[超全汇总]数据结构与算法（二）双指针之单链表与数组技巧总结

双指针之单链表技巧总结：

1.合并两个有序链表

这里我们引入其中的双指针加虚拟节点的方法，构建一个新链表，其中p1指针在第一个链表，p2在第二个链表上面，而我们的新链表有个p指针，通过p1.val与p2.val的大小来决定p.next

//代码实现
class Solution {
    public ListNode mergeTwoLists(ListNode p1, ListNode p2) {
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        ListNode p = dummy;
        while(p1 !=null && p2!=null){
            if(p1.val < p2.val){
                p.next = p1;
                p1 = p1.next;
            }else{
                p.next = p2;
                p2 = p2.next;
            }
            p = p.next;
        }
        if(p1!=null){
            p.next = p1;
        }
        if(p2!=null){
            p.next = p2;
        }
        return dummy.next;
    }
}

23（hard)合并k个有序链表

这里引入了最小堆，优先队列，这样的好处是我们可以每次poll或者remove都是最小值；

因此当我们构造好一个priorityQueue后，将其list的加进去，就已经构成了一个最小堆

我们每次弹出来的都是最小值

class Solution {
    public ListNode mergeKLists(ListNode[] lists) {
        if(lists.length == 0) return null;
        //虚拟头节点
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        ListNode p = dummy;
        //优先级队列，最小堆
        PriorityQueue<ListNode>pq = new PriorityQueue<>(
            lists.length,(a,b)->(a.val-b.val)
        );
        //将链表的进行排好序
        for(ListNode head:lists){
            if(head !=null){
                pq.add(head);
            }
        }
        while(!pq.isEmpty()){
            ListNode node = pq.poll();
            p.next = node;
            if(node.next!=null){
                pq.add(node.next);//让出队列的下一个节点入队列
            }
            p = p.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}

寻找链表的任意一处节点

19.删除链表的倒数第N个节点

class Solution {
    public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
       ListNode dummy = new ListNode(-1);
       dummy.next = head;
       ListNode node = findFromend(dummy,n+1);
       node = node.next.next;
       return dummy.next; 
    }

    public ListNode findFromend(ListNode head,int k){
        ListNode p1 = head;
        for(int i = 0;i < k;i++){
            p1 = p1.next;
        }
        ListNode p2 = head;
        while(p1!=null){
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next;
        }
        return p2;
    }
}

876.链表的中间节点

class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }
}

160.相交链表

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode p1 = headA;
        ListNode p2 = headB;
        while(p1!=p2){
            if(p1==null){
                p1 = headB;
            }else{
                p1 = p1.next;
            }
            if(p2==null){
                p2 = headA;
            }else{
                p2 = p2.next;
            }
        }
       return p1;
    }  
}

双指针中的数组技巧

26.删除有序数组中的重复项

首先代码在进行原地修改的时候，我们知道是不能产生额外空间的，因此只能采用双指针来进行修改，双指针常用于数组和链表当中

• 比如一个 0 1 2 2 3 3 4 我们fast,slow都指向初始位置0，如果相等那么fast就往前，遇到不相等的时候停一下，让slow++，将fast的值付给slow

//代码实现
class Solution {
    public int removeDuplicates(int[] nums) {
        if(nums.length==0) return 0;
        int fast = 0,slow = 0;
        while(fast<nums.length){
            if(nums[fast]!=nums[slow]){
                slow++;
                nums[slow] = nums[fast];
            }
            fast++;
        }
        return slow+1;
    }
}

83.删除排序链表中重复的元素

• 和数组的解法一样，我们对slow 和fast不一样的时候，让slow指向fast，同时slow指针移到fast

//快慢指针
class Solution {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {

        if(head==null) return null;
        ListNode fast = head,slow = head;
        while(fast!=null){
            if(slow.val!=fast.val){
                slow.next = fast;
                slow = fast;
            }
            fast = fast.next;
        }
            slow.next = null;
            return head;
    }
}

283、移动零

这里提供两种解法，第一个是通过交换，第二个就是我们前面提说的双指针去掉指定元素

//解法1：通过遇到0就往前走，遇到不是0的时候我们进行交换，这样0就到后面去了
class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
  int n = nums.length, left = 0, right = 0;
        while (right < n) {
            if (nums[right] != 0) {
                swap(nums, left, right);
                left++;
            }
            right++;
        }
    }

    public void swap(int[] nums, int left, int right) {
        //使用一个temp来接类似于把大数都往左边移
        int temp = nums[left];
        nums[left] = nums[right];
        nums[right] = temp;
    
        }
    }
//解法2：我们将为0的都去掉，返回对应的长度，然后再这个长度往后的都为0
class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int p = removeElement(nums,0);
        //将p之后的元素都设置成0
        for(;p<nums.length;p++){
            nums[p] = 0;
        }
    }
    int removeElement(int[]nums,int val){
        int fast = 0,slow = 0;
        while(fast < nums.length){
            if(nums[fast]!=val){
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
            fast++;
        }
        return slow;
    }
}

val){
int fast = 0,slow = 0;
while(fast < nums.length){
if(nums[fast]!=val){
nums[slow] = nums[fast];
slow++;
}
fast++;
}
return slow;
}
}