Leetcode 双指针详解

双指针

双指针顾名思义，就是同时使用两个指针，在序列、链表结构上指向的是位置，在树、图结构中指向的是节点，通过或同向移动，或相向移动来维护、统计信息

在数组的区间问题上，暴力算法的时间复杂度往往是 $O(n^2)$ 。而双指针利用了区间「单调性」的性质，可以将时间复杂度降到 $O (n)$

Leetcode真题

验证回文串

解题思路：
典型首尾逆向双指针

去除非字母数字字符
从字符数组头遍历到数组中间，依次判断首尾指针字符是否相同

public boolean isPalindrome(String s) {
    if (s == null || s == "") {
        return true;
    }

    // 正则匹配替换非字母数字字符，耗时较长
    // s = s.replaceAll("[^A-Za-z0-9]", "").toLowerCase();
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        if (Character.isLetterOrDigit(s.charAt(i))) {
            builder.append(Character.toLowerCase(s.charAt(i)));
        }
    }

    int length = builder.length();
    for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
        if (builder.charAt(i) != builder.charAt(length - i - 1)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

删除链表的导数第N个结点

解题思路：
（典型快慢指针）快慢指针间隔n个结点遍历，快指针到达链尾时，慢指针指向结点即为题解

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
	if(head.next == null){
		return null;
	}

	ListNode tmp = new ListNode(-1, head);
	//双指针间隔n位遍历
	ListNode slow = tmp;
	ListNode fast = tmp;
	while(fast != null){
		fast = fast.next;
		if(n-- < 0){
			slow = slow.next;
		}
	}
	if(slow.next != null){
		slow.next = slow.next.next;
	}
	return tmp.next;
}

盛最多水的容器

题解引自盛最多水的容器（双指针，清晰图解）

在每个状态下，无论长板或短板向中间收窄一格，都会导致水槽底边宽度变短：

若向内移动短板，水槽的短板min(h[i], h[j])可能变大，因此下个水槽的面积可能增大
若向内移动长板，水槽的短板min(h[i], h[j])不变或变小，因此下个水槽的面积一定变小

因此，初始化双指针分列水槽左右两端，循环每轮将短板向内移动一格，并更新面积最大值，直到两指针相遇时跳出；即可获得最大面积。

解题思路：

初始化：双指针i, j分列水槽左右两端
循环收窄（直至双指针相遇时跳出）：

更新面积最大值
选定两板高度中的短板，向中间收窄一格

public int maxArea(int[] height) {
	int i = 0, j = height.length - 1, res = 0;
	while(i < j) {
		res = height[i] < height[j] ?
				Math.max(res, (j - i) * height[i++]):
				Math.max(res, (j - i) * height[j--]);
	}
	return res;
}