代码随想录day8--字符串总结、双指针总结

字符串总结

什么是字符串

字符串是若干字符组成的有限序列，也可以理解位是一个字符数组，但是很多语言对字符串做了特殊的规定。

在C语言中，把一个字符串存入一个数组时，也把结束符'\0'存入了数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。

在C++中，提供了一个string类，string类会提供size接口，可以用来判断string类字符串是否结束，就不需要用'\0'来判断是否结束

有些同学有疑问vector和string有什么区别呢

其实在基本操作上没有什么区别，但是string提供更多的字符串主力的相关接口，例如string重载了+，而vector却没有。所以说，我们要处理字符串，我们还是会定义一个string类型。

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是否要使用库函数

因为字符串中可以使用的库函数较多，所以很多同学习惯于调用substr（从一个字符串中提取指定位置和长度的子字符串）、split（将字符串分隔成包含子字符串的数组）、reverse（反转字符串）等库函数，我们当然可以使用，但是需要知道其具体如何实现，以及时间复杂度，否则，假设之后的面试中被问到如何实现又或者其时间复杂度是多少，就懵逼了。

所以建议，一道题目的关键部分可以直接用库函数解决，那么尽量自己动手写，而不是依靠库函数。如果库函数仅仅是解题过程中的一小部分，而且已经很清楚库函数的内部实现原理，可以考虑使用库函数。

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字符串反转

单纯的字符串反转较容易理解和实现，所以在考察字符串反转的时候，会加上一些别的。

LeetCode541.反转字符串II中，题目中的：每隔2k个字符的前k的字符，写了比较复杂的代码进行处理，但是每当需要固定规律一段一段去处理字符串的时候，要想想在for循环的表达式上做做文章了。只要让i+=（2*k），i每次移动2k就可以了，然后判断是否有需要反转的区间。

LeetCode151.翻转字符串的单词中要求翻转字符串里的单词，这道题目综合考察了字符串的多种操作，这道题搞定了，字符串的基础操作就没有问题了。这道题需要先整体反转再对每个单词进行反转，从而可以实现反转字符串中的单词。

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KMP

KMP的主要思想是当出现字符串不匹配时，可以知道一部分之前已经匹配的文本内容，可以利用这些信息避免从头再去做匹配。

KMP的精髓是前缀表。（前缀表：起始位置到小标i之前（包括i）的子串中，有多大长度的相同前缀后缀）

使用KMP可以解决两类经典的问题：

1.匹配问题：LeetCode28.实现strStr()

2.重复子串问题： LeetCode459.重复的子字符串

前缀：不包含最后一个字符的所有以第一个字符开头的连续子串

后缀：不包含第一个字符的所有以最后一个字符结尾的连续子串

再针对前缀报表到底要不要减一，这其实是不同KMP实现的方式。

KMP比较难以理解，我也只是简单的描述了一下，基础较为薄弱的同学再进行字符串的练习过程中，可以选择跳过这一部分，等算法能力提升了再进行学习。（我也不太懂，后续作者会持续更新）

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双指针总结

数组篇

在代码随想录day1中，就提到了数组中的元素，不能真正的删除，只能被覆盖，但是如果使用暴力发进行求解LeetCode27.移除元素的时间复杂度是O(n^2)无法通过，这时候就可以使用双指针法进行求解。

双指针在效率上的优势：通过两个指针在一个for循环下完成两个for循环的工作。

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字符串篇

在LeetCode344.反转字符串中，使用双指针法，定义两个下标，一个在字符串起始位置，一个在字符串末尾位置，两个指针同时向中间移动，并且交换元素，时间复杂度是O(n)。

在替换数字中，使用的是双指针填充字符串的方法，要把这道题做到极致，就不能使用额外的辅助空间。思路就是：先把数组扩充，然后使用双指针从后向前替换数字。

在LeetCode151.翻转字符串里的单词中，使用双指针法，根据题目要求删除多余的空格，使用O(n)的时间复杂度完成了字符串删除类的操作。

有很多同学在删除多余空格的过程中，习惯于使用erase函数，导致很容易写成O(n^2)的时间复杂度。但是使用双指针法，就可以仅用O(n)的时间复杂度就可以实现。具体实现过程，与移除元素过程一致，但是需要多加一步保持住单词间的空格。

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链表篇

反转链表是一道很经典的题目，考察了链表以及指针的熟悉程度

在LeetCode206反转链表中,使用双指针法反转链表，只需要改变链表next指针的指向，直接将链表反转，而不需要重新定义一个新的链表，代码与思路不是很难想到，需要同学们多次的理解练习。

在链表中求环，是双指针在链表中的最经典的英语，在LeetCode142.环形链表II中，我们学习了如何通过双指针判断是否有环。具体实现：

定义一个快指针一个慢指针，都从头结点出发，快指针每次移动两个结点，慢指针每次移动一个结点，如果快指针和慢指针在途中相遇，说明这个链表有环。

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N数之和篇

我们之前学习过，可以使用哈希表解决两数之和的问题，但是也可以使用双指针法进行求解，只是题目中要求的是两元素的下标，无法使用双指针求解，如果题目改成求具体两个元素的数值就可以了。

虽然可以使用哈希法求解两数之和，但是哈希法并不适用于求解三数之和。因为使用哈希法的过程中要把符合条件的三元组放进vector中，然后再去重，这就非常费时，这就是为什么不使用双指针的原因。

这道题使用双指针法才是最合适的，通过前后两个指针不断向中间逼近，在一个for循环下完成两个for循环的工作。

同样的原理，四数之和，n数之和都是可以求解的