高手轻松玩转LeetCode之双指针

一般情况下，遍历数组（或者字符串）操作，都是采用单指针从前往后或者从后往前依次访问数组（或者字符串）中的元素。而对于以下情况，只采用单指针处理，则会徒增时间复杂度和空间复杂度：

• 找到数组中的两个元素，其和等于一个给定的值。
• 找到数组中连续的子数组，其和等于一个给定的值。
• 找到数组中出现次数最多的元素。
• 找到数组中最长的递增子序列。
• 找到数组中最长的递减子序列。

双指针是一种高效的算法技术，可以解决上述问题。双指针算法的基本思想是使用两个指针从数组的两端开始遍历数组，并根据某些条件移动指针。当指针相遇时，算法终止。

双指针算法的优点在于：

• 时间复杂度低。双指针算法的时间复杂度通常为O(n)，其中n是数组的长度。
• 空间复杂度低。双指针算法的空间复杂度通常为O(1)，因为只需要存储两个指针的变量。
• 易于理解和实现。双指针算法的代码通常非常简单和易于理解。

双指针算法是一种非常有用的算法技术，可以解决各种各样的问题。如果你正在学习算法，那么双指针算法是一个你必须掌握的技术。

下面是一些使用双指针算法解决问题的例子：

• 找到数组中的两个元素，其和等于一个给定的值。

def two_sum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    left, right = 0, len(nums) - 1
    while left < right:
        sum = nums[left] + nums[right]
        if sum == target:
            return [nums[left], nums[right]]
        elif sum < target:
            left += 1
        else:
            right -= 1
    return []

• 找到数组中连续的子数组，其和等于一个给定的值。

def subarray_sum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    left, right, sum = 0, 0, 0
    while right < len(nums):
        sum += nums[right]
        while sum > target:
            sum -= nums[left]
            left += 1
        if sum == target:
            return nums[left:right + 1]
        right += 1
    return []

• 找到数组中出现次数最多的元素。

def majority_element(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: int
    """
    count = 0
    majority = None
    for num in nums:
        if count == 0:
            majority = num
            count = 1
        elif majority == num:
            count += 1
        else:
            count -= 1
    return majority

• 找到数组中最长的递增子序列。

def longest_increasing_subsequence(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: int
    """
    dp = [1] * len(nums)
    for i in range(1, len(nums)):
        for j in range(i):
            if nums[i] > nums[j]:
                dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
    return max(dp)

• 找到数组中最长的递减子序列。

def longest_decreasing_subsequence(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: int
    """
    dp = [1] * len(nums)
    for i in range(len(nums) - 2, -1, -1):
        for j in range(i + 1, len(nums)):
            if nums[i] > nums[j]:
                dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
    return max(dp)

双指针算法是一种非常强大的算法技术，可以解决各种各样的问题。如果你正在学习算法，那么双指针算法是一个你必须掌握的技术。