算法之双指针题型：

双指针例题小总结：

力扣27： 移除元素

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双指针分为：

快慢双指针：同一个起点，同向出发

相向双指针：从两端出发，方向相反，终会相遇

经典的双指针（快慢双指针） 代码随想录上面有动图，很清楚

 题目：
给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并原地修改输入数组。元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。示例 1: 给定 nums = [3,2,2,3], val = 3, 函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。 你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。示例 2: 给定 nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2, 函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。

思路：

class Solution {public int removeElement(int[] nums, int val) {// 快慢指针int slowIndex = 0;for (int fastIndex = 0; fastIndex < nums.length; fastIndex++) {if (nums[fastIndex] != val) {nums[slowIndex] = nums[fastIndex];slowIndex++;}}return slowIndex;}
}

力扣977： 有序数组的平方

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 题目：给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。示例 1：输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]，排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]
示例 2：输入：nums = [-7,-3,2,3,11]
输出：[4,9,9,49,121]

也是双指针法（相向指针）

如动画所示：

思路：数组其实是有序的， 只不过负数平方之后可能成为最大数了。那么数组平方的最大值就在数组的两端，不是最左边就是最右边，不可能是中间。此时可以考虑双指针法了，i指向起始位置，j指向终止位置。定义一个新数组result，和A数组一样的大小，让k指向result数组终止位置。如果A[i] * A[i] < A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[j] * A[j]; 。如果A[i] * A[i] >= A[j] * A[j] 那么result[k--] = A[i] * A[i]; 。

class Solution {public int[] sortedSquares(int[] nums) {int right = nums.length - 1;int left = 0;int[] result = new int[nums.length];int index = result.length - 1;while (left <= right) {if (nums[left] * nums[left] > nums[right] * nums[right]) {// 正数的相对位置是不变的， 需要调整的是负数平方后的相对位置result[index--] = nums[left] * nums[left];++left;} else {result[index--] = nums[right] * nums[right];--right;}}return result;}
}

力扣209：长度最小的子数组

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题目：给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ，找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0。示例：输入：s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]
输出：2
解释：子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。
提示：1 <= target <= 10^9
1 <= nums.length <= 10^5
1 <= nums[i] <= 10^5

思路：滑动窗口 实质还是双指针（快慢指针）。

class Solution {// 滑动窗口public int minSubArrayLen(int s, int[] nums) {int left = 0;int sum = 0;int result = Integer.MAX_VALUE;for (int right = 0; right < nums.length; right++) {sum += nums[right];while (sum >= s) {result = Math.min(result, right - left + 1);sum -= nums[left++];}}return result == Integer.MAX_VALUE ? 0 : result;}
}

力扣15：三数之和

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给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意： 答案中不可以包含重复的三元组。

示例：

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为： [ [-1, 0, 1], [-1, -1, 2] ]

思路：这道题使用双指针做，

代码：

class Solution {public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();Arrays.sort(nums);// 找出a + b + c = 0// a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]for (int i = 0; i < nums.length; i++) {// 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了if (nums[i] > 0) { return result;}if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {  // 去重acontinue;}int left = i + 1;int right = nums.length - 1;while (right > left) {int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];if (sum > 0) {right--;} else if (sum < 0) {left++;} else {result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));// 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;right--; left++;}}}return result;}
}

力扣18：四数之和

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题意：给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。

注意：

答案中不可以包含重复的四元组。

示例： 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。 满足要求的四元组集合为： [ [-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]

思路：这道题也是双指针

代码：

class Solution {public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();Arrays.sort(nums);for (int i = 0; i < nums.length; i++) {// nums[i] > target 直接返回, 剪枝操作if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) {return result;}if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) {    // 对nums[i]去重continue;}for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {if (j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]) {  // 对nums[j]去重continue;}int left = j + 1;int right = nums.length - 1;while (right > left) {// nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target int会溢出long sum = (long) nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];if (sum > target) {right--;} else if (sum < target) {left++;} else {result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));// 对nums[left]和nums[right]去重while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;left++;right--;}}}}return result;}
}