双指针 && 算法总结

❤️写在开头：

 封校实在是无聊，想起来博客也断更好久了，为了不荒废青春，同时总结一些最近刷的算法题，就决定整理一下思路，结合力扣上的题，写一写双指针的用法。

当然了，这个主题也不是瞎选的，因为双指针真的是太强了，一次又一次地刷新我的认知。

目录：

          一，什么是双指针

          二，对撞指针

                                  看例题

                                  代码实现

          三，快慢指针

                                  看例题

                                  代码实现

          四，滑动窗口

                                  看例题

                                  代码实现

         ❤️❤️结尾

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一，什么是双指针

所谓双指针，指的是在遍历对象的过程中，不是普通的使用单个指针进行访问，而是使用两个相同方向（快慢指针）或相反方向（对撞指针）的指针进行扫描。

这里的指针意思是比较广的，可以是定义的变量，索引，可迭代对象等，并不仅仅指c语言中指向地址的指针。 

细分的话，双指针可以分为好几个类型：

1，对撞指针

2，快慢指针

3，滑动窗口

接下来会结合例题详细讲解 。

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二，对撞指针

对撞指针什么意思呢？

没错，就是字面意思，分别设置两个指针，一左一右，分别向中间逼近。

      看例题

反转字符串

难度：简单

编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例 1：

输入：s = ["h","e","l","l","o"]
输出：["o","l","l","e","h"]

示例 2：

输入：s = ["H","a","n","n","a","h"]
输出：["h","a","n","n","a","H"]

相信聪明的小伙伴立马就想到了reverse,哈哈

面试官：这题怎么说。

我：reverse

面试官：滚！

我们在练习算法的时候，可以多思考一下它的实现原理，这样有助于我们对算法的理解，以后才能活学活用，每次直接调用库函数，实在是偷懒。

那么这个题的思路是什么呢，我们可以设置左右两个指针，只需循环的对s[i]和s[j]进行交换，就可以实现整体的反转。

代码实现： 

class Solution {
public:
    void reverseString(vector& s) {
           for (int i=0,j=s.size()-1;i

链接：力扣

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 三，快慢指针

快慢指的是移动速度的快慢，快指针移动两步，慢指针移动一步

用途：

1，判断单链表是否存在环

2，寻找循环链表的入口

3，寻找链表的中间节点

4，判断两个链表是否相交

      看例题

链表的中间节点

难度：简单

给定一个头结点为 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

输入：[1,2,3,4,5]
输出：此列表中的结点 3 (序列化形式：[3,4,5])
返回的结点值为 3 。 (测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意，我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans，这样：
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.

示例 2：

输入：[1,2,3,4,5,6]
输出：此列表中的结点 4 (序列化形式：[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，我们返回第二个结点。

这题的思路是什么呢，很简单 

快指针q每次走2步，慢指针p每次走1步，当q走到末尾时p正好走到中间。

 代码实现： 

class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
ListNode p = head, q = head;
        while (q != null && q.next != null) {
            q = q.next.next;
            p = p.next;
        }
        return p;
    }
}

链接： 力扣

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四，滑动窗口

定义：滑动窗口算法是在给定特定窗口大小的数组或字符串上执行要求的操作。

用人话说出来就是，解决一些连续区间的问题，通过不断地对一段连续区间进行裁剪，移动操作，可以减少重复计算，从而降低时间复杂度。这个逻辑就类似于咱门平常见到的推拉窗一样。

 哈哈，找一个典型的例子说一说吧

       看例题

给你两个字符串 s1 和 s2 ，写一个函数来判断 s2 是否包含 s1 的排列。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。

换句话说，s1 的排列之一是 s2 的 子串 。

示例 1：

输入：s1 = "ab" s2 = "eidbaooo"
输出：true

解释：s2 包含 s1 的排列之一 ("ba").

示例 2：

输入：s1= "ab" s2 = "eidboaoo"
输出：false

先来分析，由于排列不会改变字符串中每个字符的个数，所以只有当两个字符串每个字符的个数均相等时，一个字符串才是另一个字符串的排列。

根据这一性质，我们可以记s1的长度为n,遍历s2中每个长度为n的子串，判断子串和s1中的每个字符的个数是否相等，若相等则说明该字串是s1的一个排列。

使用两个数组cnt1和cnt2，cnt1统记s1中各个字符的个数，cnt2统计当前遍历的子串中各个字符的个数。

由于需要遍历的子串长度均为n,我们可以使用一个固定长度为n的滑动窗口来维护cnt2。滑动窗口每向右滑动一次，就多统计一次进入窗口的字符，少统计一次离开窗口的字符。

然后判断cnt1 是否与 cnt2相等，相等则说明s2的子串是s1的一个排列。

 代码实现： 

class Solution {
public:
    bool checkInclusion(string s1, string s2) {
        int n = s1.length(), m = s2.length();
        if (n > m) {
            return false;
        }
        vector cnt1(26), cnt2(26);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            ++cnt1[s1[i] - 'a'];
            ++cnt2[s2[i] - 'a'];
        }
        if (cnt1 == cnt2) {
            return true;
        }
        for (int i = n; i < m; ++i) {
            ++cnt2[s2[i] - 'a'];
            --cnt2[s2[i - n] - 'a'];
            if (cnt1 == cnt2) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
};

 链接：力扣

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❤️❤️结尾：

为了能直观的感受双指针算法的实现原理，我选的都是一些典型，简单的例题，当然，因为接触算法的时间还比较短，很多地方理解的还不够全面，希望小伙伴们能够指正，一起进步。

关于双指针还有很多很经典的例题，文章最后也放一个比较好的题，感兴趣的小伙伴可以看一看，鲁迅先生说过：趁热打铁，多是一件美逝啊。

 链接：力扣