引言

我们已经在这篇博客【算法/学习】双指针-CSDN博客里面讲了双指针、二分等的相关知识。

现在我们来做一些训练吧 

经典例题

1. 移动零

 思路：
  使用 0 当做这个中间点，把不等于 0(注意题目没说不能有负数)的放到中间点的左边，等于 0 的放到其右边。
这的中间点就是 0 本身，所以实现起来比快速排序简单很多，然后使用双指针 i 和 j，只要 nums[i]!=0，我们就交换 nums[i] 和 nums[j]

class Solution {
public:void moveZeroes(vector<int>& nums) {if (nums.size() == 0) return;// 双指针，前后交换即可int j = 0;for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {//当前元素!=0，就把其交换到左边，等于0的交换到右边if (nums[i] != 0) {swap(nums[i], nums[j++]);}}}
};

2. 复写零

思路：

class Solution {
public:void duplicateZeros(vector<int>& arr) {// 1. 找到最后一个复写数 int cur = 0, dest = -1, n = arr.size();while (cur < n){if (arr[cur]) dest++;else dest += 2;if (dest >= n - 1) break;cur++;}// 2. 处理边界清空if (dest == n){arr[n - 1] = 0;cur--, dest -= 2;}// 3. 从后往前完成复写操作while (cur >= 0){if (arr[cur]) arr[dest--] = arr[cur--];else{arr[dest--] = 0;arr[dest--] = 0;cur--;}}}
};

3. 有效三角形的个数

思路：

首先对数组排序。
固定最短的两条边，二分查找最后一个小于两边之和的位置。可以求得固定两条边长之和满足条件的结果。枚举结束后，总和就是答案。

class Solution {
public:int triangleNumber(vector<int>& nums) {// 1. 排序来优化sort(nums.begin(), nums.end());// 2. 利用双指针来解决问题 int ret = 0, n = nums.size();for (int i = n - 1; i >= 2; i--) // 先固定最大的数{// 利用双指针快速统计符合要求的三元组个数int l = 0, r = i - 1;while (l < r){if (nums[l] + nums[r] > nums[i]){ret += r - l;r--;}else l++;}}return ret;}
};

4.   两数之和II

 思路：

题目本质就是：查找和为 target 的两个数，由于已经是升序排列，直接双指针即可，left 指向0，right 指向 n -1 ，两数之后小于则 left ++，大于则 right --，相等就返回即可

注：返回的两个值，是从1开始计算，故需要加 1

class Solution {
public:vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {int l = 0, r = nums.size() - 1;while (l < r){if (nums[l] + nums[r] > target) r--;else if (nums[l] + nums[r] < target) l++;else return {l + 1, r + 1};}return {}; //若没有返回空即可}
};

5、两数之和

 思路：

该题与上一题有区别，是乱序的。为了使用左右端点双指针，需要排序，并且题目不是求结果而是求原索引，所以需要在排序前记录原索引。

因此我们使用先定义一个ind 数组，通过sort排序在ind数组中记录原数组中升序的索引排列，然后双指针即可。

注：返回时，小的索引在前，大的在后

class Solution {
public:vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {// 1. 记录升序索引int n = nums.size();vector<int> ind(n); //下标数组for (int i = 0; i < n; i++) ind[i] = i; //下标从 i 开始sort(ind.begin(), ind.end(), [&](int i, int j)->bool{return nums[i] < nums[j];});// 2. 双指针查找等于target 的两个ind 映射下标int l = 0, r = n - 1;while (nums[ind[l]] + nums[ind[r]] != target){if (nums[ind[l]] + nums[ind[r]] > target) r--;else if (nums[ind[l]] + nums[ind[r]] < target) l++;}// 3. 对两个ind 映射下标，小的数在前，大的数在后if (ind[l] > ind[r]) swap(ind[l], ind[r]);return {ind[l],ind[r]};}
};

6、三数之和

 思路：

1. 排序
2. 固定一个数为 a （优化：固定的数a一定小于等于0，因为固定的a若是正数，其后面的数也是正数，三数之和一定不会等于0）
3. 在该数后面区间内，利用双指针算法，找到两数之和等于 -a 即可，这里就可以用到上面题的写法了。

细节处理：

• 返回的是值不是下标
• 需要去重，做法：找到一种结果之和，left 和 right指针跳过重复元素，并且当使用完一次双指针之后，后面 i 往后移动也要跳过重复元素
• 避免指针越界

 

class Solution {
public:vector<vector<int>> ans;vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {// 1. 排序sort(nums.begin(), nums.end());// 2. 利用双指针int n = nums.size(), i = 0;while (i < n) // 固定数 a{if (nums[i] > 0) break; // 优化int l = i + 1, r = n - 1, target = -nums[i];while (l < r){if (nums[l] + nums[r] > target) r--;else if (nums[l] + nums[r] < target) l++;else{ans.push_back({ nums[i],nums[l],nums[r] });// 缩小区间，去重left, right操作l++, r--;while (l < r && nums[l] == nums[l - 1]) l++;while (l < r && nums[r] == nums[r + 1]) r--;}}// 去重 i i++;while (i < n && nums[i] == nums[i - 1])i++;}return ans;}
};

7、四数之和

  思路

本题与「三数之和」相似，解法也相似。

注：需要避免溢出，因此求两个数的和是否为aim时，对aim需要 long long 强转

class Solution {
public:vector<vector<int>> ans;vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {// 1. 排序sort(nums.begin(), nums.end());int n = nums.size(), i = 0;while(i < n){// 利用三数之和int j = i + 1;while(j<n){int l = j + 1, r = n - 1;long long aim = (long long)target - nums[i] - nums[j]; //避免溢出                while (l < r){if (nums[l] + nums[r] > aim) r--;else if (nums[l] + nums[r] < aim) l++;else{ans.push_back({ nums[i],nums[j],nums[l++],nums[r--] });// 缩小区间，去重left, right操作while (l < r && nums[l] == nums[l - 1]) l++;while (l < r && nums[r] == nums[r + 1]) r--;}}j++;while (j < n && nums[j] == nums[j - 1]) j++;}i++;while(i < n && nums[i] == nums[i - 1]) i++;}return ans;}
};