【算法训练（day6）】双指针模板

一.双指针算法的由来和使用场景

通常情况下我们可能会遇到在某些可遍历的集合中寻找满足某种性质的字串或元素。这时候我们采取暴力的思路就会面临多重循环。我们可以利用题目中所给的集合并利用其性质将多重循环降成一重循环。光用语言描述可能不太好理解。接下来看几个双指针典型案例

1. 请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串，计算该最长子字符串的长度。力扣链接。对于这道题我们就可以利用在长度确定的条件下最长不重复字符串的长度唯一这一特点来做
2. 给定字符串 s 和 t ，判断 s 是否为 t 的子序列。力扣链接。这道题我们可以利用子串的每个字符出现的顺序必须要和母传出现的顺序一致来判断。

二.例题详解

1. #include 
   #include 
   #include 
   #include 
   using namespace std;
   const int N = 1e5 + 10;
   int check[N];  //哈希数组
   int nums[N];
   int ret = 0;
   int main()
   {
       int n;
       cin >> n;
       for (int i = 0; i < n; i++)cin >> nums[i];
   
       int j = 0;              //遍历末尾指针，判断符合条件时左指针最远能离当前指针多远
       for (int i = 0; i < n; i++)  //双指针i控制末尾j控制初始位。利用当前问题的单调性可以将暴力降为当前算法。
       {
           check[nums[i]]++;  //新元素的出现次数增加
           while (check[nums[i]] > 1)  //进入这里说明有重复元素，当前维持的最长子序列已经不满足要求，同时因为单调特性左边的其实指针只能向右走
           {                       //（因为每次保存的都是最长字串，若能向左走则当前子串就不是最长的，所以只能向右走直到当前位置只出现过一次）
               check[nums[j++]]--;
           }
           ret = max(ret, i - j + 1);
       }
       cout << ret;
       return 0;
   }

   我们用两个指针一个用来指向最长不重复字符串的尾，一个用来指向最长不重复字符串的头。因为每个元素都可能是最长不重复字符串的尾，所以我们需要遍历整个数组。同时记录下这个元素已经出现过。若遍历时遇到元素出现两次，说明该元素之前出现过一次。同是因为左边的指针指向的是最长字符串的头，所以为了满足条件只能让头指针向后走（类比贪心，从最长的开始判断），直到当前两个指针间的是当前情况的最长不重复字符串。这样就能遍历出所有的不重复字串的长度。取最大值就是答案

2. bool isSubsequence(string s, string t)
   {
       int j = 0;
       for (int i = 0; i < t.size(); i++)  //以一个字符串为基准，若满足相同条件再让指向待判断串的指针走，最后判断能否走到尾
       {
           if (s[j] == t[i])
           {
               j++;
           }
       }
       if (j == s.size())
       {
           return true;
       }
       else
           return false;
   }

   这道题更简单易一些。同样用两个指针，一个指向字串一个指向母串。由于字母出现的顺序是确定的。我们只需要在遍历母串的时候看是否有字串当前位置的字母。若有就继续遍历，最后查看字串能否遍历到尾即可。

三.模板提取

for (int i = 0, j = 0; i < n; i ++ )
{
    while (j < i && check(i, j)) j ++ ;

    // 具体问题的逻辑
}
常见问题分类：
    (1) 对于一个序列，用两个指针维护一段区间
    (2) 对于两个序列，维护某种次序，比如归并排序中合并两个有序序列的操作