【LeetCode】——双指针（快慢指针）/多指针

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前言

大家好！这是新开的LeetCode刷题专栏，这个专栏不只是随便的拿一些我练过的题讲解，而是总结我在刷题中的一些方法适用于一大类的题，是给大家提供这一大类题的解题方法或者思路，希望能给一些刚开始刷题的小白提供帮助，防止他们在刚开始刷题时，由于LeetCode的难度而从入门到入土，从而放弃，刚开始也是使用最基础的C语言来讲解。

第一期，今天给大家带来的是双指针也可以叫做快慢指针，甚至是多指针，这种解题方法大多适用于对数组中数的操作，移动、删除等等。话不多说让我们开始刷题吧！

LeetCode 26.删除数组中的重复项

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题目描述：

给你一个 非严格递增排列 的数组 nums ，请你原地删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 相对顺序 应该保持 一致 。然后返回 nums 中唯一元素的个数。

考虑 nums 的唯一元素的数量为 k ，你需要做以下事情确保你的题解可以被通过：

• 更改数组 nums ，使 nums 的前 k 个元素包含唯一元素，并按照它们最初在 nums 中出现的顺序排列。nums 的其余元素与 nums 的大小不重要。
• 返回 k 。

示例 1：

输入：nums = [1,1,2] 输出：2, nums = [1,2,_]

解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组nums的前面两个元素被修改为 1，2 .不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2：
输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]

输出：5, nums = [0,1,2,3,4]

解释：函数因该返回新的长度 5 ，并且原数组nums的前五个元素被修改为 0， 1，2，3，4。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

审题总结：给你一个数组，删除这个数组中相同的元素，并且返回数组的长度。

思路讲解：

解法：开辟两个指针都指向头，一个指针先向后移动并和前面的数比较判断，如果前一个指针指向的值和后一个指针指向的值相等，后一个指针向前移动一位，然后前指针继续移动，直到和后一个指针的值不相等时，将前一个指针的值赋给后一个指针的值，后一个指针向前移动，重复前面的操作直到遍历整个数组，这时后一个指针指向数组最后一个数据，返回这个数组的值加1便是数组的长度。

接口代码

    int left=0;
    int right=0;
    while(right<numsSize)
    {
        if(nums[right]==nums[left])
        {
            right++;
        }
        else
        {
            left++;
            nums[left]=nums[right];
        }
    }
    return left+1;

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 LeetCode 27.移除元素

OJ链接

题目描述： 

给你一个数组nums和一个值val，你需要原地移除所有数值等于val的元素，并返回移除后数组的新长度。

注意：不要使用额外的数组空间，你仅需使用O（1）额外空间并原地修改输入的数组。元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素

示例 1：

输入：nums = [3,2,2,3], val = 3

输出：2, nums = [2,2]

解释：函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。

示例 2：

输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2

输出：5, nums = [0,1,4,0,3]

解释：函数应该返回新的长度5，并且nums中的前五个元素为0，1，3，0 ，4。注意这五个元素可以为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

审题总结：给你一个数组和一个值，删除这个数组中和这个值相同的元素，并返回数组的长度。

思路讲解：

解法一：创建新数组

首先我们就会想到创建一个新数组，通过遍历原数组中的值将和val不相等的值放到新数组中，但是这种思路的空间复杂度为O（N），和题目要求的空间复杂度O（1）不符合，因此这种思路在这道题行不通。

解法二：双指针（快慢指针）

在一开始定义两个指针指向数组的头，前指针遍历数组，当前指针的值和val的值不同时，将前指针的值赋给后一个指针，后一个再移动，直到前指针遍历完整个数组，返回后指针。

接口代码 

   int left=0;
    int right=0;
    for(right=0;right<numsSize;right++)
    {
        if(nums[right]!=val)
        {
            nums[left]=nums[right];
            left++;
        }
    }
    return left;

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LeetCode 88.合并两个有序数组

OJ链接

题目描述： 给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3

输出：[1,2,2,3,5,6]

解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。 合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。

示例 2：

输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0

输出：[1]

解释：需要合并 [1] 和 [] 。 合并结果是 [1] 。

示例 3：

输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1

输出：[1]

解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。 合并结果是 [1] 。 注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

审题总结：

给你两个数组，一个数组的长度等于两个数组中的有效数据之和，将长度短的数组合并到长度长的数组中并排序。

思路讲解：三指针

这里我们定义三个指针分别指向长数组中的尾，长数组中最后一个有效数据，段数组中的尾，依次向前移动遍历长数组中的有效数据和短数组中的数据相比较，将较大的值放在长数组中的尾部。

这里我们还要注意一种特殊情况：如果段数组中的每个值都比长数组中有效数据的值都小的话，长数组中的有效数据移动完了，短数组的尾指针还没有移动，这样我们直接将短数组中的值移动到长数组中就行了。因为题目中已经说了是非递减顺序。

接口代码

int end1=m-1;
int end2=n-1;
int end=m+n-1;
while(end1>=0&&end2>=0)
{
    if(nums1[end1]>nums2[end2])
    {
        nums1[end--]=nums1[end1--];
    }
    else
    {
        nums1[end--]=nums2[end2--];
    }
}
while(end2>=0)
{
    nums1[end--]=nums2[end2--];
}

这一期的快慢指针的三道题目就讲到这里了，这里只是给大家提供一点刷题的方法思路，希望大家以后再做题过程中可以运用到，当然快慢指针不仅适用于数组的题目，再数据结构的顺序表和链表中也可以用到，也不仅仅是两个指针，甚至可以是很多。