【专题刷题】双指针（一）

📝前言说明：

本专栏主要记录本人的基础算法学习以及LeetCode刷题记录，按专题划分
每题主要记录：1，本人解法 + 本人屎山代码；2，优质解法 + 优质代码；3，精益求精，更好的解法和独特的思想（如果有的话）
文章中的理解仅为个人理解。如有错误，感谢纠错

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293. 移动零
- 个人解
- 优质解
1089. 复写零
- 个人解
- 优质解：

293. 移动零

在这里插入图片描述

个人解

思路：请添加图片描述
用时：15:16，（真是没救了，写成这样）
屎山代码：通过

class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {int n = nums.size();int slow = 0;int fast = 1;while(slow < n && fast < n){while(slow < n && nums[slow] != 0){slow++;}while(fast < n && (fast < slow || nums[fast] == 0)){fast++;}if(slow < n && fast < n){swap(nums[slow], nums[fast]);slow++;fast++;}}}
};

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

优质解

思路：整个数组可以划分成：已排序区[0, slow] + 零区[ slow + 1, fast ) + 待排序区[fast, n-1]
我屎山代码的问题：我的slow和fast是分别移动的，后续还需要自己维护fast > slow
优质解法：

slow指针始终指向已排序区的最后一个元素，slow不主动移动，只在交换时移动，这样就可以始终用来标识已排序区的位置。
用fast指针遍历数组，当fast != 0时，和slow + 1位置的0交换。

class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {int slow = -1, fast = 0;for(fast = 0; fast < nums.size(); fast++){if(nums[fast]){swap(nums[fast], nums[slow + 1]);slow++;}}}
};

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

1089. 复写零

在这里插入图片描述

个人解

思路：一个指针在前，一个指针在后，前指针遇到0要复写的时候，通过后指针，把复写位置后的元素都往后移动一位，腾出空间。

用时：17：21，
屎山代码：通过

class Solution {
public:void duplicateZeros(vector<int>& arr) {int n = arr.size();int slow = 0, fast = n - 1;while(slow < n - 1){if(arr[slow]){slow++;}else{slow++;for(fast = n - 1; slow < fast; fast--){arr[fast] = arr[fast - 1];}arr[slow] = 0;slow++;}}}
};

时间复杂度：O( $n^2$ )
空间复杂度：O(1)

优质解：

首先，我们先思考，如果不是就地操作的解法：
创建一个新的数组，然后一个指针cur指向原数组，一个指针dest指向新数组，dest根据cur的值不断进行复写操作。

那换成就地操作呢？
如果直接这么操作，那dest复写两次的时候就会覆盖还没有复写的值。

那能不能从后往前进行复写操作？
答案是可以的，问题是要先找到最后一个复写的数。

最后一个复写的数由什么决定？
如果我们看题不仔细，不认真思考的话就会简单认为：0的个数直接决定后面几个数会被移出数组外，如：若有3个0，那么倒数第4个数就是最后一个复写的数。（因为后3个数的位置 → 被前面复写的0个替代了）
但其实不然，因为：0有可能被移动出去

所以，重点又变成了，如何找最后一个要复写的数的位置。
方法：我们先模拟一遍复写的过程但是不复写，就可以让cur定位到最后一个要复写的元素，dest指向从后往前复写的第一个要复写的开始位置。
步骤：

cur指向当前要复写的元素，遍历数组，dest指向已经复写完的位置（的最后一个）
当arr[cur] == 0，dest移动两步，否则为一步
判断dest是否到达结束位置，达到了就提前退出循环。
注意点1：在本次循环中的cur不能移动，因为cur指向的是要复写的，如果移动了就到了下一个没有复写的位置。
注意点2：会有在数组外复写的情况：这种情况是在dest == n-1的时候还要复写两个0，解决方法：只需要让arr[n-1] = 0，dest -= 2，cur -= 1就行，因为这种情况下已确定最后一位写的是0

文字叙述晦涩难懂，建议画图

代码：

class Solution {
public:void duplicateZeros(vector<int>& arr) {int cur = 0, dest = -1, n = arr.size(); // dest指向复写完的最后一个位置while(cur < n) {if(arr[cur]) dest++; else dest += 2;if(dest >= n-1) break; // dest = n-1 代表已经写完最后一个位置了cur++; // cur指向的元素代表要复写的元素}if(dest == n) // 代表在数组外面写了{arr[n-1] = 0;dest -= 2;cur -= 1;}while(cur >= 0){if(arr[cur]) arr[dest--] = arr[cur--];else{arr[dest--] = 0;arr[dest--] = 0;cur--;}}}
};