半小时教你用双指针刷题

能用双指针解题的题目特点：有“原地”、“不使用额外空间”、“相对顺序不变”等字眼，让我们看看以下三题。

1. 删除有序数组中的重复项

给你一个 升序排列 的数组 nums ，请你原地删除重复出现的元素，使每个元素 只出现一次 ，返回删除后数组的新长度。元素的 ==相对顺序应该保持 一致 ==

由于在某些语言中不能改变数组的长度，所以必须将结果放在数组nums的第一部分。更规范地说，如果在删除重复项之后有 k 个元素，那么 nums 的前 k 个元素应该保存最终结果。

将最终结果插入 nums 的前 k 个位置后返回 k 。

不要使用额外的空间，你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。

示例 1：
输入：nums = [1,1,2]
输出：2, nums = [1,2,_]
解释：函数应该返回新的长度 2 ，并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 2：
输入：nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4]
输出：5, nums = [0,1,2,3,4]
解释：函数应该返回新的长度 5 ， 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4 。不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：
0 <= nums.length <= 3 * 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 已按升序排列

1.1解题思路：

运用双指针，一个指针指在待改变的地方，另一个指在第一次出现不同数字的地方。通过指针改变数组的值。

1.2图解：

1.3 参考代码：

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {
    
    
    int i = 0;
    int j = 1;
    while (j < numsSize)
    {
    
    
        if (nums[i] == nums[j])
        {
    
    
            j++;
        }
        else
        {
    
    
            i++;
            nums[i] = nums[j];
            j++;
        }
    }
    return i + 1;
}

1.4 题目链接：

力扣26. 删除有序数组中的重复项.

2. 移除元素

给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

示例 1：
输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
输出：2, nums = [2,2]
解释：函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。

示例 2：
输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
输出：5, nums = [0,1,4,0,3]
解释：函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

提示：

0 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 50
0 <= val <= 100

2.1 解题思路：

用双指针，把值等于val的地方改掉。

2.2 图解

2.3 参考代码：

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val){
    
    
    int src = 0, dest = 0;
    while(src < numsSize)
    {
    
    
        if(nums[src]!=val)
        {
    
    
            nums[dest]=nums[src];
            src++;
            dest++;
        }
        else
        {
    
    
            src++;
        }
    }
    return dest;
}

2.4 题目链接：

力扣27. 移除元素.

3. 合并两个有序数组

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

注意：最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。

示例 1：
输入：nums1 = [1,2,3,0,0,0], m = 3, nums2 = [2,5,6], n = 3
输出：[1,2,2,3,5,6]
解释：需要合并 [1,2,3] 和 [2,5,6] 。
合并结果是 [1,2,2,3,5,6] ，其中斜体加粗标注的为 nums1 中的元素。

示例 2：
输入：nums1 = [1], m = 1, nums2 = [], n = 0
输出：[1]
解释：需要合并 [1] 和 [] 。
合并结果是 [1] 。

示例 3：
输入：nums1 = [0], m = 0, nums2 = [1], n = 1
输出：[1]
解释：需要合并的数组是 [] 和 [1] 。
合并结果是 [1] 。
注意，因为 m = 0 ，所以 nums1 中没有元素。nums1 中仅存的 0 仅仅是为了确保合并结果可以顺利存放到 nums1 中。

提示：
nums1.length == m + n
nums2.length == n
0 <= m, n <= 200
1 <= m + n <= 200
-109 <= nums1[i], nums2[j] <= 109

3.1 解题思路：从后向前，把大的数放在num1数组中

3.2 图解：

3.3 参考代码：

void merge(int* nums1, int nums1Size, int m, int* nums2, int nums2Size, int n){
    
    
    //end1:nums1的末尾
    //end2:nums2的末尾
    //end:合并之后整个数组的末尾
     int end1 = m-1;
     int end2 = n-1;
     int end = m+n-1;
    
    while(end1 >= 0 && end2 >= 0)
    {
    
       //选出尾最大的元素，存放到整个数组的末尾
        //每存放一个元素，尾向前移动一个位置
        if(nums1[end1] > nums2[end2])
        {
    
    
            nums1[end--] = nums1[end1--]; 
        }
        else
        {
    
    
            nums1[end--] = nums2[end2--];
        }
    }
    //剩余元素依次向末尾存放
    while(end1 >= 0)
    {
    
    
        nums1[end--] = nums1[end1--];
    }
    
    while(end2 >= 0)
    {
    
    
        nums1[end--] = nums2[end2--];
    }
}

3.4 题目链接：

力扣88. 合并两个有序数组.

这些题出现在我的上一个讲顺序表的博文里，放在那是因为里面的思想是相通的，感兴趣的小伙伴可以去看看。希望以后看到类似的题目大家可以想起用双指针来解题，这样效率会很高。

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