【Java 优选算法】双指针(上)

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目录

移动零

分析

代码 

复写零

分析

代码 

快乐数

分析

代码 

盛最多水的容器

分析

代码 

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移动零

题目链接

分析

双指针算法,利用两个指针cur和dest将数组划分为三个区间:

cur从0下标开始遍历,dest从-1开始 

两个指针的作用:

• cur:从左到右遍历数组
• dest:已处理的区间内,非零元素的最后一个位置 

cur从前往后遍历的过程中:

1. 遇到0元素,cur++
2. 遇到非0元素,交换dest+1和cur对应的元素,dest++,cur++ 

代码 

class Solution {public void moveZeroes(int[] nums) {for(int cur=0,dest = -1;cur < nums.length; cur++){if(nums[cur] != 0){int tmp=nums[cur];nums[cur]=nums[dest+1];nums[dest+1]=tmp;dest++;}}}
}

复写零

题目链接

分析

使用双指针算法,定义两个数组下标变量cur和dest,

• cur 来判断元素是否为0
• dest用来复写

因为题目要求的是 就地 复写,如果从左往右复写是不行的(复写的0会覆盖掉后面的非0值)

该题要采取从后往前的复写,以下是解题步骤

1. 先找到最后一个要复写的数
   1. 先判断cur位置的值
   2. 决定dest相后移动一步(非0时)或者两步(0时)
   3. 判断一下dest是否已经到结束位置
   4. cur++
2. 再从后往前进行复写

下图演示的是如何 寻找最后一个复写位置,其中n为数组长度

处理一下特殊情况,当通过上述逻辑时可能最后出现下图中的情况:

cur的位置没有问题,但dest的位置越界了

处理办法:

1. 直接将n-1位置修改为0
2. cur--
3. dest -=2

代码 

class Solution {public void duplicateZeros(int[] arr) {int cur=0, dest=-1,n=arr.length;//1.找最后一个复写位置while(cur<n){if(arr[cur]!=0){dest++;}else{dest+=2;}if(dest>=n-1) break;cur++;}//1.5处理边界情况if(dest==n){arr[n-1]=0;dest-=2;cur--;}//2.从后往前开始复写while(cur>=0){if(arr[cur]!=0){arr[dest--]=arr[cur--];}else{arr[dest--]=0;arr[dest--]=0;cur--;}}}
}

快乐数

题目链接

分析

分析题目得出 计算每位数的和相加一共有两种情况:

1. 最后结果为1 成环
2. 最后结果不为1 成环

这就和 判断链表是否有环的题 解法类似, 采用快慢指针法

1. 定义快慢'指针'(这里的'指针' 代表 是计算的值)
2. 慢指针每次向后'移动'一步,快指针每次向后移动两步(这里的'移动几步' 代表 计算n的每位数的和 的次数)
3. 判断相遇时的值

代码 

class Solution {//计算每位数的和public int bitSum(int n){int sum=0;while(n!=0){int m=n%10;sum+=m*m;n /=10;}return sum;}public boolean isHappy(int n) {int slow=n,fast=bitSum(n);while(slow!=fast){slow=bitSum(slow);fast=bitSum(bitSum(fast));}if(slow==1){return true;}else{return false;}}
}

盛最多水的容器

题目链接

分析

容水量=两边高度的最小值 * 宽度

解法1:暴力枚举,将所有可能的值 都列举出来,求最大值--->结果会超时,时间复杂度为O(n^2)

解法2:利用单调性,使用双指针来解决--->时间复杂度为O(n)

步骤:

1. 定义两个指针 left和right,left从左到右,right从右到左遍历数组
2. left和right对于元素小的移动一位(left小,left++;right小,right--),当left和right相遇,循环结束
3. 记录每次计算的容水量 v1,v2,v3...
4. 对容水量取最大值

代码 

class Solution {public int maxArea(int[] height) {int ret=0,left=0,right=height.length-1;while(left<right){int v=Math.min(height[right],height[left])*(right-left);ret=Math.max(ret,v);if(height[left]<height[right]) left++;else right--;}return ret;}
}