双指针法应用总结

news2025/7/29 20:27:48

一、双指针法

（一）概况

1.类型：快慢指针（相同方向循环）、对撞指针（相反方向循环）、滑动窗口

2.用途：提高效率，通常能将将O(n^2)的时间复杂度，降为O(n)

3.可应用的数据结构：数组、链表、字符串等

4.应用场景：

需要用到遍历、循环、双层for循环时，立马想到双指针法

普通双指针：反转链表、链表中的虚拟头结点法（这里归类可能不恰当）

快慢指针：删除重复元素或倒数第n个节点、判断链表是否有环、N数之和、

对撞指针：二分查找、翻转字符串等

滑动窗口：在数组或者链表某个连续的区间上的操作，比如求最长/最短子字符串、长度最小子数组

（二）相关题目

1.普通双指针法：

206. 反转链表

反转链表题目要求：

思路：设置一个节点pre，新建一个节点cur＝头结点，令cur始终指向pre从而完成反转

代码：

public ListNode reverseList(ListNode head) {
    ListNode cur = head;
    ListNode pre = null;
    ListNode temp = null;
    while(cur != null){
        temp = cur.next;
        cur.next = pre;
        pre = cur;
        cur = temp;
    }
    return pre;
}

2.快慢指针：

27. 移除元素

面试题 02.07. 链表相交

142. 环形链表 II

19. 删除链表的倒数第 N 个结点

删除链表的倒数第N个节点题目要求：

思路：未知链表长度，先利用一个指针fast走N步，再利用fast!=null，找到被删节点的前驱

public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
    ListNode dummy = new ListNode(0);
    dummy.next = head;

    ListNode fast = head;
    ListNode slow = dummy;
    

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        fast = fast.next;
}
    while (fast != null) {
        fast = fast.next;
        slow = slow.next;
    }
// 注意slow的原始指针为dummy，所以需要多next一步
    slow.next = slow.next.next;
    return dummy.next;
}

3.对撞指针

151. 反转字符串中的单词

541. 反转字符串 II

344. 反转字符串

反转字符串的题目要求：

思路：对撞双指针法

public void reverseString(char[] s) {
    int l = 0;
    int r = s.length - 1;
    while (l < r){
        s[l] ^= s[r];
        s[r] ^= s[l];
        s[l] ^= s[r];
        r--;
        l++;
    }
}