双指针也一般称为快慢指针，主要用于处理链表和数组等线性数据结构。这种技巧主要涉及到两个指针，一个快指针（通常每次移动两步）和一个慢指针（通常每次移动一步）。快指针可以起到’探路‘的作用，给慢指针修改。
适用范围：

1. 一般适用于字符串/数组/链表。
2. 对数组/字符串/链表进行更改（反转、删除、增添）。

27 移除元素

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对于数组的移动、删除、插入，都可以使用双指针来处理。数组不像是链表或者以链表为底层设计的数据结构，可以从中间移除元素（例如python的list或者cpp的vector），因此如果每次都要使用暴力解法（双重for循环，每次把后面的元素进行前移），那就会导致时间复杂度为O(n^2),非常低效。而双指针（或者叫快慢指针）可以有效的利用一快一慢的特点，用快指针去”探路“，查看是否需要更改内容，而慢指针则用来配合快指针进行数组的修改，非常好用。
对于本题，我们的目标是将给定的val进行覆盖，因此可以快慢指针，快指针和慢指针开始都在同一位置，如果没有需要val，则两个指针同时前进。而如果遇到了需要覆盖的元素，就将快指针后移，直到其指向的值不为val，也就可以在下一次循环中覆盖慢指针的值，也就是val。

class Solution {public int removeElement(int[] nums, int val) {int fast=0,slow=0;if(nums.length == 0){return 0;}while(fast<nums.length){if(nums[fast] == val){fast++;}else{nums[slow] = nums[fast];slow++;fast++;}}return slow;}
}

344.反转字符串

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本题就是双指针比较简单的用法，一头一尾进行交换即可。左右指针不断缩紧直到左指针大于等于右指针为主。

class Solution {public void reverseString(char[] s) {int left=0,right=s.length-1;while(left<right){char tmp = s[left];s[left++] = s[right];s[right--] = tmp;}}
}

151 反转字符串中的单词

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在java里，字符串是不可变的，即无法修改。使用split方法可以将字符串转化为字符串数组。用trim和split一起处理字符串的格式（防止错误的空格），然后只需要对字符串数组进行双指针的操作即可。

res是经过处理的字符串数组，例如s是”hello world",则res[0]是hello，res[1]为world。

class Solution {public String reverseWords(String s) {String res[] = s.trim().split("\\s+");int slow=0,fast=res.length-1;while(slow<fast){String tmp=res[fast];res[fast--] = res[slow];res[slow++] = tmp;}return String.join(" ",res);}
}

上述的内容都是针对数组，而双指针在链表里也及其常用。

206 反转链表

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如果单独定义一个链表会导致空间的浪费，而如果暴力做会导致时间复杂度为O(n^2),因此可以定义一个空指针，并且将整个链表倒转。比如我们一开始可以理解是这样：

可以申请一个空指针prev，在1的左边，让1的指针指向prev，也就是只改变指针的方向即可。代码如下：

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode() {}*     ListNode(int val) { this.val = val; }*     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }* }*/
class Solution {public ListNode reverseList(ListNode head) {ListNode prev = null;ListNode cur = head;ListNode temp = null;while(cur!=null){temp = cur.next;cur.next = prev;prev = cur;cur = temp;}return prev;       }
}

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

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如果不止一趟遍历来做这个题也是可以的，但是很麻烦，这里可以用快慢指针来做：先让快指针走n次，再让快慢指针同时走，最后去掉slow后的结点即可。
但对于链表的题目，我们最好准备一个虚拟头节点，因为会涉及到很多删除头节点的情况。比如我们的链表只有1个节点，或者两个节点但是要删除头节点，加入特判语句会让代码不那么优雅。
同时返回的时候，也不能返回head，如果只有一个节点，那么我们返回的就是被删除的节点了（或者两个节点但是要删除头节点也是一样的）。代码如下：

class Solution {public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {ListNode dummy = new ListNode(0);dummy.next = head;ListNode slow = dummy;ListNode fast = dummy;for(int i=0; i<n; i++){fast = fast.next;}while(fast.next!=null){fast = fast.next;slow = slow.next;}slow.next = slow.next.next;return dummy.next;}
}

面试题 02.07. 链表相交

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这题只是稍稍麻烦了点，但是思路还是很简单的。先进行a和b的遍历，计算出a和b链表的长度，再让两个指针在同一起跑线上，即是双指针的方法。例如a的长度更长，那么就可以让a先走（cnt_a - cnt_b)步，这样指针就在同一起跑线，然后进行节点的对比即可。

public class Solution {public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {int cnt_a=0,cnt_b=0;ListNode a = headA;ListNode b = headB;// a或者b为空//while(a!=null){a = a.next;cnt_a++;}while(b!=null){b = b.next;cnt_b++;}// 对齐a = headA;b = headB;if (cnt_a > cnt_b) {for (int i = 0; i < cnt_a - cnt_b; i++) {a = a.next;}} else if (cnt_a < cnt_b) {for (int i = 0; i < cnt_b - cnt_a; i++) {b = b.next;}}// 找交点while(a!=null&&b!=null){if(a == b){return a;}else{a = a.next;b = b.next;}}return null;}
}

142 环形链表 II

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顺带一提，如果判断链表是否成环，也可以用双指针进行判断，代码如下：

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode(int x) {*         val = x;*         next = null;*     }* }*/
public class Solution {public boolean hasCycle(ListNode head) {if (head == null || head.next == null) {return false;}ListNode slow = head;ListNode fast = head.next;while (fast != null && fast.next != null) {if (slow == fast) {return true; // 快指针和慢指针相遇，说明存在环}slow = slow.next; // 慢指针每次移动一步fast = fast.next.next; // 快指针每次移动两步}return false; // 快指针到达链表末尾，说明不存在环}
}

对于本题，需要动笔画一画：

我们将整个链表分为x y z三部分，而快指针和慢指针一开始都在head。slow每次走一步，而fast每次是两步。这样一定会有一个相遇点p（图中的y下面的点）。对走过的路径分析，slow走过了x+y，而fast是x+y+n*(y+z)，而快指针走的长度是slow的二倍（可以自己试一试），因此可以计算得到x的值。
观察得到的表达式，也就是如果有一个新指针再从head开始出发，每次走一步，而slow从p点出发，那么两指针交点则为环入口。因此可以写代码如下：

public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {ListNode fast = head;ListNode slow = head;while(fast!=null&&fast.next!=null){slow = slow.next;fast = fast.next.next;if(slow==fast){ListNode res = head;while(slow!=res){slow = slow.next;res = res.next;}return res;}}return null;}
}

15 三数之和

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