Leetcode解題思想總結篇：雙指針

Leetcode解題思想總結篇：雙指針

１概念

雙指針：快慢指針。
快指針在每一步走的步長要比慢指針一步走的步長要多。快指針一般的步速是慢指針的2倍。

在循環中的指針移動一般爲：
faster = faster.next.next; slower = slower.next;

2 應用

2.1. 用來判斷鏈表是否有環以及尋找環入口

• Linked List Cycle
• Linked List Cycle II

是否有環：快慢指針思想，注意循環條件：(fast != null) && (fast.next != null)

尋找環的入口：快慢指針相遇的時候，distance(fast指針) = 2 * distance(slow指針)，能夠推導出，只要把fast從新指向頭結點，兩個指針以同樣的速度走，相遇的時候，即是環的入口。

2.2.數組尋找範圍

• Summary Ranges

範圍的尋找，用2個指針:start ，end來記錄範圍。注意循環條件和判斷條件：(end + 1 < len) && (nums[end + 1] == nums[end] + 1)

2.3.鏈表或者數組中移除重複的元素

• Remove Duplicates from Sorted List I
• Remove Duplicates from Sorted List II

Sorted List I用兩個指針一前一後指向鏈表。維護兩個指針:

• tail 一個指向當前不重複的最後一個元素，
• pCur 一個進行依次掃描，遇到不重複的則更新第一個指針，繼續掃描，不然就把前面指針指向當前元素的下一個（即把當前元素從鏈表中刪除）。

Sorted List II 維護兩個指針：

• prev前驅指針指向上一個不重複的元素
• pCur遍歷指針
  思路相似Sorted List I，細節更多。
  尋找不重複的元素 while循環條件pCur.next != null && prev.next.val == pCur.next.val

Array數組中的解題思想同樣：

• index指向上當前不重複的最後一個元素
• i遍歷數組

2.4. 用來找中點或中位數

2.5. 倒數第n個

題目中含有：倒數第n個，那麼設置快指針步長爲n，而後快慢指針同時以同一速度走，用慢指針尋找倒數第n個

2.6. 拆分鏈表

Partition List

給定一個x的值，小於x都放在大於等於x的前面，而且不改變鏈表之間node原始的相對位置。example中 4->3->5都是大於等3的數，這保持了他們原來的相對位置。

使用鏈表最經常使用的雙指針：

• 一個指向當前小於x的最後一個元素
• 一個進行往前掃描。若是元素大於x，那麼繼續前進，不然，要把元素移到前面，並更新第一個指針。

Reorder List

思路：
1.利用快慢兩個指針將鏈表一分爲二；
2.針對第二個子鏈表求倒序；
3.利用merge思想將兩個子鏈表合併。

3 相關題目

• Summary Ranges
• Linked List Cycle
• Linked List Cycle II
• Remove Duplicates from Sorted List I
• Remove Duplicates from Sorted List II
• Remove Duplicates from Sorted Array I
• Remove Duplicates from Sorted Array II
• Partition List
• Intersection of Two Linked Lists
• Remove Nth Node From End of List
• Reorder List
• Delete Node in a Linked List

4 注意

1. 一般須要特別留意鏈表長度的奇偶性
2. 若是快指針步速爲慢指針步速2倍，循環條件爲：faster.next!=null && faster.next.next!=null
3. 當自行設置快指針步長時， 要考慮步長值等於鏈表長度的特殊狀況
4. 查找倒數第n個時，若是要求刪除鏈表元素時，不要忘記記錄應被刪除元素的前一個元素
5. 對於鏈表的題目，經常都會用到Two Pointers的思想。鏈表注意構建dummy頭結點。在Java中，因爲沒有free函數，因此在刪除一個節點的時候，沒法用node = null來刪除一個節點，須要用前一個節點來指向刪除節點的下一個prev.next = node.next這樣來刪除node節點。

5 參考

• Faster\Slower 快慢指針的應用