用实例浅谈双指针算法

后端

2023-09-21 02:22:37

双指针算法：从算法小白到高手！

双指针算法 是一种高效且通用的算法，它广泛应用于解决数组和字符串问题。本文将深入剖析双指针算法的基本概念及其在不同场景下的应用，让你从算法小白成长为算法高手！

双指针算法的基本原理

双指针算法的核心思想是使用两个指针，它们分别指向数组或字符串中的两个元素。通过移动这些指针，你可以高效地遍历数据结构，识别模式并解决问题。

双指针算法之所以强大，是因为它能够利用数据结构中元素之间的关系。通过移动指针，你可以轻松地比较相邻元素或确定元素之间的距离，从而高效地找到满足特定条件的元素或子集。

双指针算法在数组中的应用

寻找和最小的连续子数组

在给定数组中，寻找和最小的连续子数组。

代码示例：

def min_subarray_sum(nums):
    left = right = min_sum = sum = 0
    for i in range(len(nums)):
        sum += nums[i]
        while sum < min_sum and left < right:
            sum -= nums[left]
            left += 1
        if sum < min_sum:
            min_sum = sum
            right = i + 1
    return min_sum

寻找和最大的连续子数组

在给定数组中，寻找和最大的连续子数组。

代码示例：

def max_subarray_sum(nums):
    left = right = max_sum = sum = 0
    for i in range(len(nums)):
        sum += nums[i]
        while sum > max_sum and left < right:
            sum -= nums[left]
            left += 1
        if sum > max_sum:
            max_sum = sum
            right = i + 1
    return max_sum

查找数组中的最长连续子数组

在给定数组中，查找最长的连续子数组。

代码示例：

def longest_subarray(nums):
    left = right = max_len = 0
    for i in range(len(nums)):
        if nums[i] == 0:
            left = right = i + 1
        else:
            right += 1
        if right - left > max_len:
            max_len = right - left
    return max_len

双指针算法在字符串中的应用

判断两个字符串是否相等

在给定两个字符串中，判断它们是否相等。

代码示例：

def is_equal(str1, str2):
    left1 = left2 = 0
    while left1 < len(str1) and left2 < len(str2):
        if str1[left1] != str2[left2]:
            return False
        left1 += 1
        left2 += 1
    return left1 == len(str1) and left2 == len(str2)

查找字符串中的最长公共子串

在给定两个字符串中，查找最长公共子串。

代码示例：

def longest_common_substring(str1, str2):
    left1 = left2 = max_len = 0
    for i in range(len(str1)):
        for j in range(len(str2)):
            if str1[i] == str2[j]:
                left1 = i
                left2 = j
                while left1 < len(str1) and left2 < len(str2) and str1[left1] == str2[left2]:
                    left1 += 1
                    left2 += 1
                if left1 - i > max_len:
                    max_len = left1 - i
    return str1[i - max_len:i]