双指针算法（更新中....）

双指针算法

双指针算法顾名思义就是采用左右指针，对数组、字符串进行查找或排序。常见的采用双指针算法方式有以下几个

从中间向两边进行扩散，两边向中间进行集合。

快速排序

基本思想

找到数组中最中间的数值，以该数值为基点，大于该值则放在右侧，反之，左侧。
然后利用递归的思想再将左序列当成一个完整的序列再进行排序。
同样把序列的右侧也当成一个完整的序列进行排序。
直到数组长度 <= 1，返回该数组。

有三种方法可以实现

借助俩数组空间
Lomuto partition scheme
Hoare partition scheme

这里主要是使用第三种方法（双指针），其他两种方法可以看这里

https://github.com/Haohao-555/interview/blob/main/7%E6%9C%88/%E7%AC%94%E8%AE%B0.md

思路：以挖萝卜填坑为例子实现该算法

规则：

首先，一连串待排序的数值指的是该排萝卜的大小。
两个工人A、B分别站在并排萝卜的最左侧和最右侧。
确定填坑的判断依据
- 以挖出最左边的萝卜为基准值。
- A 为 B 填坑的标准是挖到的萝卜必须比基准值大，才可为 B 填坑。
- B 为 A 填坑，则比基准值小。
两工人挖萝卜的方向，及其萝卜是否符合规则。
- A ：从左到右，并且该萝卜必须在 B 的左侧。
- B：从右到左，并且该萝卜必须在 A 的右侧。
谁先开始：
- 一方坑为空时，另外一方先开始为其填坑。
- 根据前面几点要求，此时 A 所站位置为坑，B为其填坑。
什么时候结束：

俩个工人相遇，则结束该次填坑。
- 并且相遇位置必定为坑。
- 把一开始挖出来的萝卜给填到该坑上。可以看到以该位置为基准，左侧都小于该值，右侧都大于该值。
- 到这里，需要以相遇位置，将其分割成左侧和右侧萝卜，再分别完成两侧的萝卜游戏。
- 已此类推，直到开始填坑前判断起始位大于等于结束位，则说明萝卜已排好序。

游戏开始：

function quicksort(arr, left, right) {let len = arr.length;// 起始位left = typeof left !== 'number' ? 0 : left;// 结束位right = typeof right !== 'number' ? len - 1 : right; // 两者相遇if (left >= right) return// 挖出最左边萝卜let value = arr[left] // 工人 A 所站位置let A = left;// 工人 B 所站位置let B = right;// 两人没有相遇while (A < B) {// 此时 工人 A 位置是一个空坑// B从右往左找比 最左边（value）小的萝卜，并且其位置正在工人 A 的右侧while (B > A && arr[B] >= value) {B--;}// B 找到啦，把该位置的萝卜挖个 工人 A 进行填坑arr[A] = arr[B];// 此时 工人 B 位置是一个空坑// A从左往右找比 最左边（value）大的萝卜，并且其位置正在工人 B 的左侧while (A < B && arr[A] <= value) {A++;}// A 找到啦 该位置的萝卜挖个 工人 B 进行填坑arr[B] = arr[A];// 此时 工人 A 位置是一个空坑// 如果俩工人没有相遇，则再次为对方填坑}/*该次填坑结束，此时 工人A、工人B（A == B）相遇，并且该位置为空，将一开始挖出来的萝卜   （value）放到该位置上此时形成的结果是：相遇位置的左侧都小于 value,右侧都大于 value*/arr[A] = value; // 在相遇位置作为分隔点，将其分割成俩个数组，在进行递归// 左侧萝卜quicksort(arr, left, A);// 右侧萝卜quicksort(arr, A + 1, right);
}
let arr1 = [];
let arr2 = [];for (let i = 0; i < 300000; i++) {let num = Math.floor(Math.random() * (10000 - 1) + 1);arr1.push(num)arr2.push(num)
}
console.time()
quicksort(arr1)
console.timeEnd()
console.log(arr1)console.log("----------------")console.time()
arr2.sort((a, b) => a - b)
console.timeEnd()
console.log(arr2)

最长回文子串

原题

解法：双指针

回文子串分为两种

奇数子串 aba
偶数子串 abba

取中心点向俩边扩散

奇数中心点左：i 右：i
偶数中心点左：i 右：i+1

let longestPalindrome = function (s) {let max = "";for (let i = 0; i < s.length; i++) {// 奇数子串helper(i, i);// 偶数子串helper(i, i+1);}function helper(l, r) {// 找左右相同字符串while (l >= 0 && r < s.length && s[l] == s[r]) {l--;r++;}// 找到回文子串后，由于 while 再执行了一轮循环，故需要对指针进行回退，即 (l + 1) (r - 1)const maxStr = s.slice(l + 1, r + 1 - 1);if (maxStr.length > max.length) max = maxStr;}return max;
}let s = "abbaabbaaccaabbaab";
console.log(longestPalindrome(s));

盛最多水的容器

解法：双指针

从两端位置向中间靠拢，计算当前面积。
比较当前两端高度值，高度小的一边向中间靠拢。
当两端重合时，结束，输出最大面积

function test(arr) {let l = 0;let r = arr.length - 1;let max = 0;while(l < r) {let maxArea = (r - l) * Math.min(arr[l], arr[r]);if (maxArea > max) max = maxArea;arr[l] < arr[r] ? l++ : r--;}return max;
}

最接近的三数之和

解法：采用双指针的方式

对数组进行升序排序
遍历数组，从第 i 点开始作为三个值的其中一个，将左指针定位到第 i + 1，右指针定位到 nums.length - 1;
每次遍历，计算当前三者值，与目标值（target）更接近则保存该值
比目标值小，则左指针右移。
比目标值大，则右指针左移。

/*** @param {number[]} nums* @param {number} target* @return {number}*/
var threeSumClosest = function(nums, target) {// 升序排nums.sort((a, b) => a - b);// 假设前三最接近目标值let ans = nums[0] + nums[1] + nums[2];for (let i = 0; i < nums.length; i++) { // 遍历数组let l = i + 1; // 左指针let r = nums.length - 1; // 右指针while(l < r) {// 计算此轮循环的当前值let sum = nums[i] + nums[l] + nums[r];// 比较，谁更接近目标值if (Math.abs(target - sum) < Math.abs(target - ans)) ans = sum;// 比目标值大if (sum > target) r--;// 比目标值小else if (sum < target) l++;// 等于目标值，直接返回else return ans}}return ans;
};

删除数组中重复的数字

解法：双指针fast、slow

起始点：俩指针都从数组下标为1开始

结束标志：到达数组尾部

slow 所指位置代表从 0 ~ (slow - 1) 没有重复的数字，slow位置代表当前可能需要被替换

fast 代表下一个数字

/*** @param {number[]} nums* @return {number}*/
var removeDuplicates = function(nums) {let len = nums.length;if (len == 0) return [];let fast = 1;let slow = 1; // 待替换位置while (fast < len) {if (nums[fast] !== nums[fast - 1]) {// 当前 slow 前（包括slow）都不重复nums[slow] = nums[fast];// 指向下一个待替换位置++slow;}// 继续前进++fast;}return slow
};

移除元素

解法：双指针（快慢指针）跟 删除数组中重复的数字类似

var removeElement = function(nums, val) {const n = nums.length;let left = 0;for (let right = 0; right < n; right++) {if (nums[right] !== val) {nums[left] = nums[right];left++;}}return left;
};

搜索插入位置

解法：双指针

var searchInsert = function(nums, target) {const n = nums.length;let left = 0, right = n - 1, ans = n;while (left <= right) {let mid = ((right - left) / 2) + left;if (target <= nums[mid]) {ans = mid;right = mid - 1;} else {left = mid + 1;}}return ans;
};

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