双指针(双索引)算法介绍(c++)

0 简介

双指针算法在一些数组题中很常用，它指的是一类使用两个指针遍历数组求解问题的方法，这里的指针是广义上的，有可能是c/c++中的指针，也有可能仅仅是两个整数下标。双指针算法有两种形式，一种被称为对撞指针，两个指针从两端向中间靠拢；另一种是快慢指针，两个指针向统一方向运动，滑动窗口方法就是一种常用的快慢指针方法。

1 对撞指针

对撞指针的思想如前所述，下面举一道具体的例题来说明。这道题是leetcode345题。题目描述如下

编写一个函数，以字符串作为输入，反转该字符串中的元音字母。
示例 1:
输入: “leetcode”
输出: “leotcede”

使用对撞指针的思路便是初始化两个指针i,j位于字符串起始末尾，i向右寻找原音字母，找到停下；j向左寻找元音字母，找到停下；接着二者交互直到i>j；具体代码中注意一下数组越界的问题就好；
代码如下：

class Solution {
    
    
public:
    string reverseVowels(string s) 
    {
    
    
        for(int i = 0,j = s.size()-1; i < j;)
        {
    
    
            while(i < s.size() && !isVowet(s[i]))
                ++i;
            while(j > 0 && !isVowet(s[j]))
                --j;
            if(i < j)
                std::swap(s[i],s[j]);
            ++i,--j;
        }
        return s;
    }

    bool isVowet(char c)//判断元音字母
    {
    
    
        if(c == 'a' || c == 'o' || c == 'e'
            || c == 'i' || c == 'u')
            return true;
        if(c == 'A' || c == 'O' || c == 'E'
            || c == 'I' || c == 'U')
            return true;
        else
            return false;
    }
};

2 滑动窗口

滑动窗口在字符串题目中很常见，我们设置两个指针向同一方向运动，根据具体的条件滑动指针。下面结合一道具体的题目来说明，leetcode第3题。题目描述：

给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
输入: “abcabcbb”
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 “abc”，所以其长度为 3

这道题可以使用双指针算法。首先我们定义两个指针i=0,j=-1,然后预备一个buf[256]，用于统计字符出现的次数。如果一个字符没有出现过，则滑动j指针，否则滑动i指针。每次滑动之后，判定一下当前字符长度是否是最大长度即可。代码如下

class Solution {
    
    
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) 
    {
    
    
        int i = 0,j = -1;
        int maxLen = 0;
        char buf[256];
        memset(buf,0,sizeof(buf));
        while(i < s.size())
        {
    
    
            if(j+1 < s.size() && buf[s[j+1]] == 0)
            {
    
    
                ++j;
                buf[s[j]] = 1;
            }
            else
            {
    
    
                buf[s[i]] = 0;
                ++i;
            }
            maxLen = max(maxLen,j-i+1);
        }
        return maxLen;
    }
};