双指针

Two Sum

LeetCode/力扣

• 先排序
• 排序完，用两个指针分别指向第一个和最后一个
• 根据和，分别移动前后指针

上述方法需要额外保存排序前的位置，所以可解，但不推荐，现给出排序好的解法(不是当前题目解法)

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
    int n = nums.size();
    vectort<int> res;
    for(int i = 0, j = n - 1; i < j;) {
        int t = nums[i] + nums[j];
        if(t > target) {
            j--;
        } else if(t < target) {
            i++;
        } else {
            res.push_back(i);
            res.push_back(j);
            break;
        }
    }
    return res;
}

• 用map保存已经计算过数值位置
• 如果找到target - 当前数在map中，直接输出结果

• 如果不存在，则把结果放入map中

  vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
  int n = nums.size();
  vector<int> res;
  map<int, int> nmap;
  
  for(int i = 0; i < n; i++) {
      int t = target - nums[i];
      if(nmap.find(t) != nmap.end()) {
          res.push_back(nmap[t]);
          res.push_back(i);
          break;
      }
      nmap[nums[i]] = i;
  }
  return res;
  }
  

Container With Most Water

LeetCode/力扣

• 前后指针遍历

• 哪边数字小，移动哪边

  int maxArea(vector<int>& height) {
  int res = -1, i = 0, j = height.size() - 1;
  while(i <= j) {
      int area = (j - i) * min(height[i], height[j]);
      res = max(res, area);
      if(height[i] < height[j]) {
          i++;
      } else {
          j--;
      }
  }
  return res;
  }
  

3Sum

LeetCode/力扣

• 分别用两个数组保存出现的次数和去重后排序的数组
• 然后计算最终是否满足条件

• 也可以用map来保存上述两个值，过程是一样的

  vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
  vector<vector<int>> res;
  if(nums.size()==0) return res;
  int max=0, min=0;
  // 这里是计算数组的最大值和最小值
  for(int d:nums){
    max=max<d?d:max;
    min=min>d?d:min;
  }
  // 下面这些是计算最大最小值里面的这个数字出现了多少次，比如
  // nums = [-1,0,1,2,-1,-4], tb=[1,0,0,2,1,1,1]
  int tb_size=max-min+1, m=-min;
  vector<char> tb(tb_size, 0);
  for(int d:nums){
    if(++tb[d+m]>3)tb[d+m]=3;
  }
  if(tb[m]==2) tb[m]=1;
  // 下面这些是计算不重复的数组并排序过的，比如
  // nums = [-1,0,1,2,-1,-4], v= [-4,-1,0,1,2]
  vector<int> v;
  for(int i=0;i<tb_size;++i)
    if(tb[i]>0) v.push_back(i-m);
  int vsz=size(v);
  // 下面这些我没看懂
  for(int i=0;i<vsz;++i){
    int vi=v[i];
    if(vi>0) break;
    for(int j=i;j<vsz;++j){
        int vj=v[j];
        int vk=-vi-vj;  // 求相反数
        if(vk<vj) break;   //说明第三个数已经到第二个数后面去了，所以直接break
        if(vk>max||tb[vk+m]==0) continue;  //说明相反数在里面并不存在，直接进行下一次循环
        if(tb[vj+m]>1||vi<vj && vj<vk) res.push_back({vi,vj,vk}); // 求出的结果是否合法
    }
  }
  return res;
  }
  

3Sum Closest

LeetCode/力扣

• 第一个从0~n遍历，第二个从i~n遍历
• 如果sum大于target， 则右指针移动

• 如果sum小于target，则左指针移动

  int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
  std::sort(nums.begin(), nums.end());
  int n = nums.size();
  if(n < 3) return 0;
  int res = nums[0] + nums[1] + nums[2];
  for(int i = 0; i < n; i++) {
      int j = i + 1, k = n - 1;
      while(j < k) {
          int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
          res = abs(target - sum) < abs(res - target) ? sum : res;
          if(sum < target) {
              j++;
          } else if(sum > target) {
              k--;
          } else {
              res = target;
              return res;
          }
      }
  }
  return res;
  }
  

Trapping Rain Water

LeetCode/力扣

• 只要左右都有黑色方块，那么积水一直会增加

• 所以可以用双向指针解决问题

  int trap(vector<int>& height) {
  int res = 0, i = 0, j = height.size() - 1;
  int lmax = 0, rmax = 0;
  while(i < j) {
      if(height[i] < height[j]) {
          height[i] >= lmax ? (lmax = height[i]) : res += (lmax - height[i]);
          i++; 
      } else {
          height[j] >= rmax ? (rmax = height[j]) : res += (rmax - height[j]);
          j--;
      }
  }
  return res;
  }
  

• 动态规划

• 从左到右，找到当前最大值left_max

• 从右到左，找到当前最大值right_max

• 遍历，找到left_max和right_max最小值，减去height就是积水

  int trap(vector<int>& height) {
  if(height.size() == 0) return 0;
  int res = 0, n = height.size();
  vector<int> left_max(n, 0), right_max(n, 0);
  left_max[0] = height[0];
  for(int i = 1; i < n; i++) {
      left_max[i] = max(height[i], left_max[i - 1]);
  }
  right_max[n - 1] = height[n - 1];
  for(int i = n - 2; i >= 0; i++) {
      right_max[i] = max(right_max[i + 1], height[i]);
  }
  
  for(int i = 1; i < n - 1; i++) {
      res += min(left_max[i], right[i]) - height[i];
  }
  return res;
  }
  

Sort Colors

LeetCode/力扣

• 分别用前后指针代表0和2所在的位置，然后遍历中间的
• 如果是0， 跟左指针换

• 如果是2， 跟右指针换

  void sortColors(vector<int>& nums) {
  int n = nums.size(), n0 = 0, n2 = n - 1;
  int i = 0;
  while( i <= n2) {
      if(nums[i] == 0 && i != 0) {
          swap(nums[i], nums[n0++]);
      } else if(nums[i] == 2 && i != n2) {
          swap(nums[i], nums[n2--]);
      } else {
          i++;
      }
  }
  }
  

Minimum Window Substring

LeetCode/力扣

• 双指针，先后两个指针
• 先移动右指针，用一个vector或map保存字符的个数
• 当所有字符全部存在时，移动左指针

• 直到不满足条件时，跳出循环

  string minWindow(string s, string t) {
  vector<int> count(128, 0);
  for(char c : t) count[c]++;
  
  int remain = t.size(), left = 0, right = 0, minStart = 0, minLen = INT_MAX;
  
  while(right < s.size()) {
      count[s[right]]--;
      if(count[s[right]] >= 0)remain--;
      right++;
      while(remain == 0) {
          if(right - left < minLen) {
              minStart = left;
              minLen = right - left;
          }
          count[s[left]]++;
          if(count[s[left]] > 0) remain++;
          left++;
      }
  }
  return minLen < INT_MAX ? s.substr(minStart, minLen) : "";
  }
  

Remove Duplicates from Sorted List

LeetCode/力扣

• 一个指向当前的不重复尾部
• 一个指向下一个遍历
• 如果相等， 则 left -> next = right -> next

• 否则 left = right

  ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
  if(head == nullptr) return head;
  ListNode* left = head;
  ListNode* right = head->next;
  
  while(right != nullptr) {
      if(left -> val == right -> val) {
          left->next = right->next;
      } else {
          left = right;
      }
      right = right->next;
  }
  return head;
  }
  

Subarray Product Less Than K

LeetCode/力扣

• 用一个数字保存乘积，先移动右指针
• 当乘积大于K时，一直除左边的
• 直到程序小于K或left = right时

• 每次结果是left - right + 1

  int numSubarrayProductLessThanK(vector<int>& nums, int k) {
  if(k == 0) return 0;
  int size = nums.size(), mul = 0, left = 0, right = 0, res = 0;
  
  while(right < size) {
      mul *= nums[right];
      while(mul >= k && left <= right) {
          mul / = nums[left++];
      }
      res += right - left + 1;
      ++right;
  }
  return res;
  }
  

Backspace String Compare

LeetCode/力扣

• 从后面开始遍历，用一个数字记录当前space的个数

• 然后保存新的字符串即可

  string backspace(string str) {
  string res = "";
  int count = 0;
  
  for(int i = str.size() - 1; i >= 0; i--) {
      if(str[i] == '#') {
          count++;
          continue;
      } 
      if(count > 0 ) {
          count--;
      } else {
          res = str[i] + res;
      }
  }
  return res;
  }
  
  bool backspaceCompare(string S, string T) {
  return backspace(S) == backspace(T);
  }
  

Squares of a Sorted Array

LeetCode/力扣

• 先找到大于等于0的分界点，然后计算平方值
• 如果左边大，则压入右边，右边++
• 如果右边大，则压入左边，左边–

• 最后把剩下的全都计算平方加进去

  vector<int> sortedSquares(vector<int>& A) {
  vector<int> res;
  int more = 0, less = 0;
  for(int i = 0; i < A.size(); i++) {
      if(A[i] >= 0 ) {
          more = i;
          less = i - 1;
          break;
      }
  }
  while(less >= 0 && more < A.size()) {
      int m = A[less] * A[less];
      int n = A[more] * A[more];
      if(m > n) {
          res.push_back(n);
          more++;
      }
      if(m < n) {
          res.push_back(m);
          less--;
      }
      if(m == n) {
          res.push_back(m);
          if(more != less) res.push_back(n);
          more++;
          less--;
      }
  }
  while(less >= 0) {
      res.push_back(A[less] * A[less]);
      less--;
  }
  while(more < A.size()) {
      res.push_back(A[more] * A[more]);
      more++;
  }
  return res;
  }