日拱算法：独步 LeetCode 的双指针解题思路

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2023-11-16 18:29:25

双指针算法是一种高效的遍历数组或链表等数据结构的技巧，它通过使用两个指针（通常称为左指针和右指针）同时从不同方向遍历数据结构，从而达到提高效率的目的。

双指针算法的优点

时间复杂度低： 由于双指针算法只需要遍历数据结构一次，因此它的时间复杂度通常为 O(n)，其中 n 是数据结构中的元素个数。
空间复杂度低： 双指针算法只需要使用两个指针，因此它的空间复杂度为 O(1)，与数据结构的大小无关。
容易理解和实现： 双指针算法的思想简单易懂，实现起来也相对容易。

双指针算法的应用场景

双指针算法广泛应用于各种算法问题中，包括：

数组遍历： 遍历数组中的所有元素，如查找最大值、最小值或求和。
链表遍历： 遍历链表中的所有节点，如查找特定节点或反转链表。
查找元素： 在有序数组或链表中查找特定元素，如二分查找。
排序： 对数组或链表进行排序，如冒泡排序或快速排序。

“救生艇”问题中的双指针应用

“救生艇”问题是一个经典的算法问题，题目如下：

给定数组 people，其中 people[i] 表示第 i 个人的体重，数组 boatCapacity 表示救生艇的最大承载重量。求救生艇可以救出多少人。

我们可以使用双指针算法来解决这个问题：

初始化左指针 left 为 0，右指针 right 为 people.length - 1。
while left <= right：
- 如果 people[left] + people[right] <= boatCapacity，则 left++，right--，表示将左右两端的人放入救生艇，并更新救出的人数。
- 否则，left++，表示将左端的人放入救生艇，并更新救出的人数。
返回救出的人数。

代码示例

def numRescueBoats(people, boatCapacity):
    people.sort()  # 排序数组
    left = 0
    right = len(people) - 1
    count = 0
    
    while left <= right:
        if people[left] + people[right] <= boatCapacity:
            left += 1
            right -= 1
        else:
            left += 1
        count += 1
    
    return count