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[数据结构与算法]leetcode双指针(进阶)

  1. 删除排序链表中的重复元素 II

存在一个按升序排列的链表,给你这个链表的头节点 head ,请你删除链表中所有存在数字重复情况的节点,只保留原始链表中 没有重复出现 的数字。

返回同样按升序排列的结果链表。
输入:head = [1,2,3,3,4,4,5]
输出:[1,2,5]
输入:head = [1,1,1,2,3]
输出:[2,3]

用i,j两个指针进行搜索,同时设置prei指针记录i的前驱位置。循环过程中,j先向后一格,若与i相同,则继续向后移动,直到走过了所有重复的节点。将prei.next指向j(删除了中间的重复),i也指向j。之后进入下一次循环,j再向后移动,直到结尾。
答案返回的是头节点的位置,如果链表开头就是重复的数字,则需要调整头节点的位置到删除重复后的prei位置。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
    ListNode cur=new ListNode(0,head);
    ListNode i=new ListNode(1);
    ListNode prei=new ListNode(0);
    ListNode j=new ListNode(1);
    j=head;i=head;
    if(j==null){
        return null;
    }
    int flag=0;
    while(j.next!=null){
        j=j.next;
        if(i.val==j.val){
        while(j.val==i.val&&j.next!=null){
            j=j.next;
        }
        if(j.next==null&&j.val==i.val)//直到结尾的所有节点都是重复的
        {
        prei.next=null;}
        else{prei.next=j;}//不是特殊情况的话,则让prei指向不在重复的节点位置
        if(flag==0){cur=prei;//开始位置是重复的数字,移动头节点的位置到prei
        flag=1;}
        i=j;
        }
        else{
        flag=1;
        prei=i;
        i=i.next;
        }
    }
    return cur.next;
    }
}
  1. 比较含退格的字符串

给定 S 和 T 两个字符串,当它们分别被输入到空白的文本编辑器后,判断二者是否相等,并返回结果。 # 代表退格字符。

注意:如果对空文本输入退格字符,文本继续为空。
输入:S = “ab#c”, T = “ad#c”
输出:true
解释:S 和 T 都会变成 “ac”。

输入:S = “ab##”, T = “c#d#”
输出:true
解释:S 和 T 都会变成 “”。

退格可以反向使用双指针进行遍历,遇到#,设置skip变量+1,当遇到字母时,跳过skip值的格数。

class Solution {
    public boolean backspaceCompare(String S, String T) {
        int i = S.length() - 1, j = T.length() - 1;
        int skipS = 0, skipT = 0;

        while (i >= 0 || j >= 0) {
            while (i >= 0) {//找s中第一个需要比较的字母
                if (S.charAt(i) == '#') {
                    skipS++;
                    i--;
                } else if (skipS > 0) {
                    skipS--;
                    i--;
                } else {
                    break;
                }
            }
            while (j >= 0) {//找t中第二个需要比较的字母
                if (T.charAt(j) == '#') {
                    skipT++;
                    j--;
                } else if (skipT > 0) {
                    skipT--;
                    j--;
                } else {
                    break;
                }
            }
            if (i >= 0 && j >= 0) {
                if (S.charAt(i) != T.charAt(j)) {
                    return false;
                }
            } else {
                if (i >= 0 || j >= 0) {
                    return false;
                }
            }
            i--;
            j--;
        }
        return true;
    }
}
  1. 区间列表的交集

给定两个由一些 闭区间 组成的列表,firstList 和 secondList ,其中 firstList[i] = [starti, endi] 而 secondList[j] = [startj, endj] 。每个区间列表都是成对 不相交 的,并且 已经排序 。

返回这 两个区间列表的交集 。

形式上,闭区间 [a, b](其中 a <= b)表示实数 x 的集合,而 a <= x <= b 。

两个闭区间的 交集 是一组实数,要么为空集,要么为闭区间。例如,[1, 3] 和 [2, 4] 的交集为 [2, 3] 。
输入:firstList = [[0,2],[5,10],[13,23],[24,25]], secondList = [[1,5],[8,12],[15,24],[25,26]]
输出:[[1,2],[5,5],[8,10],[15,23],[24,24],[25,25]]

观察可发现,交集等于,两个范围中左端较大值和右端较小的值,之后右端较小的切换下一个范围继续参与比较。

class Solution {
  public int[][] intervalIntersection(int[][] A, int[][] B) {
    List<int[]> ans = new ArrayList();
    int i = 0, j = 0;

    while (i < A.length && j < B.length) {
      int lo = Math.max(A[i][0], B[j][0]);
      int hi = Math.min(A[i][1], B[j][1]);
      if (lo <= hi)
        ans.add(new int[]{lo, hi});
      if (A[i][1] < B[j][1])
        i++;
      else
        j++;
    }

    return ans.toArray(new int[ans.size()][]);
  }
}
  1. 盛最多水的容器

给你 n 个非负整数 a1,a2,…,an,每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线,垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0) 。找出其中的两条线,使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
在这里插入图片描述
盛水的值等于底的长度×左右两端较低的高度值,双指针初始在两端,搜索过程中会减小底的值,为了获取最大值,需要提高height才有更大的可能。
若左边的的右侧一条边大于当前左边,则将其向右移动(反之右边)。

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
    int size = height.length;
        int left=0, right=size-1;
        int ans = 0;
        while(left < right){
            ans = Math.max(ans, (right-left)*Math.min(height[left], height[right]));
            if(height[left] > height[right]) --right;
            else ++left;
        }
        return ans;
    }
}
  1. 三数之和

给你一个包含 n 个整数的数组 nums,判断 nums 中是否存在三个元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

注意:答案中不可以包含重复的三元组。
输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
输入:nums = []
输出:[]

将三个数的和为0转化为两个数的和等于另一个数的负数,首先保证该数组有序,为了避免结果出现重复,则当前搜索的值不能与上一个相同。

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        // 枚举 a
        for (int first = 0; first < n; ++first) {
            // 需要和上一次枚举的数不相同,确定第一个数
            if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
                continue;
            }
            // c 对应的指针初始指向数组的最右端
            int third = n - 1;
            int target = -nums[first];
            // 枚举 b
            for (int second = first + 1; second < n; ++second) {
                // 需要和上一次枚举的数不相同
                if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
                    continue;
                }
                // 需要保证 b 的指针在 c 的指针的左侧
                while (second < third && nums[second] + nums[third] > target) {
                    --third;
                }
                // 如果指针重合,随着 b 后续的增加
                // 就不会有满足 a+b+c=0 并且 b<c 的 c 了,可以退出循环
                if (second == third) {
                    break;
                }
                if (nums[second] + nums[third] == target) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                    list.add(nums[first]);
                    list.add(nums[second]);
                    list.add(nums[third]);
                    ans.add(list);
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}
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