c++算法之双指针

目录

双指针简介

对撞指针

求解步骤

例题 蓝桥oj1371回文判定

题目描述

输入描述

输出描述

输入输出样例

示例 1

示例 2

运行限制

快慢指针

求解步骤

例题 蓝桥oj1372美丽的区间

题目描述

输入描述

输出描述

输入输出样例

示例 1

运行限制

例题 蓝桥oj 1621挑选字串

题目描述

输入描述

输出描述

输入输出样例

示例

运行限制


双指针简介

双指针算法是一种常用的算法技巧,它通常用于在数组或字符串中进行快速查找、匹配、排序或移动操作

双指针并非真的用指针实现,一般用两个变量来表示下标(在后面都用指针来表示)

双指针算法使用两个指针在数据结构上进行迭代,并根据问题的要求移动这些指针。

双指针往往也和单调性、排序联系在一起,在数组的区间问题上,暴力法的时间复杂度往往是O(n^2)的,但双指针利用“单调性”可以优化到O(n)。

常见的双指针有:对撞指针和快慢指针

对撞指针

指的是两个指针 left、right(简写为1,r)分别指向序列第一个元素最后一个元素

然后1指针不断递增,r不断递减,直到两个指针的值相撞或错开(即1>=r),或者满足其他要求的特殊条件为止。

对撞指针一般用来解决有序数组或者字符串问题(常见于区间问题)

查找有序数组中满足某些约束条件的一组元素问题:比如二分查找数字之和等问题

字符串反转问题:反转字符串、回文数、颠倒二进制等问题。

求解步骤

1.使用两个指针left、right。left指向序列第一个元素,即:left=1,right指向序列最后一个元素,即right=n。

2.在循环体中左右指针相向移动,当满足一定条件时,将左指针右移,left++。当满足零一条件时,将右指针左移,right--

3.知道两指针相撞(即left==right),或者满足其他要求的特殊条件时,跳出循环体。

例题 蓝桥oj1371回文判定

题目描述

给定一个长度为 nn 的字符串 SS。请你判断字符串 SS 是否回文。

输入描述

输入仅 11 行包含一个字符串 SS。

1≤∣S∣≤1061≤∣S∣≤106,保证 SS 只包含大小写、字母。

输出描述

若字符串 SS 为回文串,则输出 YY,否则输出 NN。

输入输出样例

示例 1

输入

abcba

输出

Y
示例 2

输入

abcbb

输出

N

运行限制

  • 最大运行时间:1s
  • 最大运行内存: 128M

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 1e6 + 9;
char s[N];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);cin >> s + 1;int n = strlen(s + 1);int l = 1, r = n;bool ans = true;while (l < r&& ans){if (s[l] != s[r])ans = false;l++, r--;}cout << (ans ? "Y" : "N") << endl;return 0;
}

快慢指针

快慢指针一般比对撞指针更难想也更难写

指的是两个指针从同一侧开始遍历序列,且移动的步长一个快一个慢。

移动快的指针被称为快指针,移动慢的指针被称为慢指针。

为了方便理解,我们成快指针为r,慢指针为1,这样慢指针和快指针构成区间[1,r]。

两个指针以不同速度、不同策略移动,直到快指针移动到数组尾端,或者两指针相交,或老满足其他特殊条件时为止。

求解步骤

1、使用两个指针l、r。l一般指向序列的第一个元素,即:l=1,r一般指向序列第零个元素,即:r=0.即初始时区间[1,r] = [1,0]表示空区间

2、在循环体中将左右指针向右移动。当满足一定条件时,将慢指针右移,即l++。当满足另外一定条件时(也可能不需要满足条件),将指针右移,即r++,保持[l,r]为合法区间。

3、到指针移动到数组尾端时(即l==n且r==n),或者两指针相交,或者满足其他特殊条件时跳出循环体。

例题 蓝桥oj1372美丽的区间

题目描述

给定一个长度为 nn 的序列 a1,a2,⋯ ,ana1​,a2​,⋯,an​ 和一个常数 SS。

对于一个连续区间如果它的区间和大于或等于 SS,则称它为美丽的区间。

对于一个美丽的区间,如果其区间长度越短,它就越美丽。

请你从序列中找出最美丽的区间​。

输入描述

第一行包含两个整数 n,Sn,S,其含义如题所述。

接下来一行包含 nn 个整数,分别表示 a1,a2,⋯ ,ana1​,a2​,⋯,an​。

10≤N≤10510≤N≤105,1×ai≤1041×ai​≤104,1≤S≤1081≤S≤108。

输出描述

输出共一行,包含一个整数,表示最美丽的区间的长度。

若不存在任何美丽的区间,则输出 00。

输入输出样例

示例 1

输入

5 6
1 2 3 4 5

输出

2

运行限制

  • 最大运行时间:1s
  • 最大运行内存: 128M

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;const int N = 1e5 + 9;
int a[N], S;int main()
{ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);int n, S; cin >> n >> S;int ans = n + 1;for (int i = 1; i <= n; i++)cin >> a[i];for (int i = 1,j = 0,sum = 0; i <= n; i++){//考虑移动j,即j++   because i>j说明区间不合法while (i > j || (j + 1 <= n && sum < S))sum += a[++j];if (sum >= S)ans = min(ans, j - i + 1);sum -= a[i];}cout << (ans>n?0:ans) << endl;return 0;
}

例题 蓝桥oj 1621挑选字串

题目描述

有 n 个数,和一个整数 m。

现要从这 n 个数选出一个连续子串,要求这个字串里面至少有 k 个数要大于等于 m。

问一共能选出多少个子串(显然子串长度要大于等于 k)。

输入描述

输入第一行是 3 个整数 n、m、k。

输入第二行是 n 个整数 a1、a2、⋯、an表示序列。

2≤n≤2000,1≤k≤n2,1≤m,ai≤109  2≤n≤2000,1≤k≤2n​,1≤m,ai≤109。

输出描述

输出一个整数表示答案。

输入输出样例

示例

输入

7 4 2
4 2 7 7 6 5 1

输出

18

运行限制

  • 最大运行时间:1s
  • 最大运行内存: 256M

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;const int N = 2e5+5;
int a[N];int main()
{ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);int n, m, k; cin >> n >> m >> k;for (int i = 1; i <= n; i++)cin >> a[i];int ans = 0;for (int i = 1, j = 0, count = 0; i <= n; i++){while (i > j || (j + 1 <= n && count < k))//j在i的左边或者>=m的数量小于k{j++;count += (a[j] >= m);}if (count >= k)ans += (n - j + 1);count -= (a[i] >= m);}cout << ans << endl;return 0;
}

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