搞定大厂算法面试之leetcode精讲7.双指针

视频教程(高效学习):点击学习

双指针

  • 普通指针:两指针同一方向或不同方向
  • 对撞指针:两指针互相靠拢
  • 快慢指针:一快一慢

141. 环形链表 (easy)

方法1.哈希表或set:

动画过大,点击查看

  • 思路:准备一个map或者set,然后循环链表,每次遍历到一个节点的时候,判断当前节点是否在map中存在,如果不存在就把当前节点加入map中,如果存在的话说明之前访问过此节点,也就说明了这条链表有环。
  • 复杂度分析:时间复杂度O(n),n是链表的数量,最差的情况下每个节点都要遍历。空间复杂度O(n),n是存储遍历过的节点的map或者set

js:

var hasCycle = (head) => {
    let map = new Map();
    while (head) {
        if (map.has(head)) return true;//如果当前节点在map中存在就说明有环
        map.set(head, true);//否则就加入map
        head = head.next;//迭代节点
    }
    return false;//循环完成发现没有重复节点,说明没环
};

java:

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        Set<ListNode> seen = new HashSet<ListNode>();
        while (head != null) {
            if (!seen.add(head)) {
                return true;
            }
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}

方法2.快慢指针

动画过大,点击查看

  • 思路:准备两个指针fast和slow,循环链表,slow指针初始也指向head,每次循环向前走一步,fast指针初始指向head,每次循环向前两步,如果没有环,则快指针会抵达终点,如果有环,那么快指针会追上慢指针
  • 复杂度:时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

js:

var hasCycle = function (head) {
    //设置快慢指针
    let slow = head;
    let fast = head;
    //如果没有环,则快指针会抵达终点,否则继续移动双指针
    while (fast && fast.next) {
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
        //快慢指针相遇,说明含有环
        if (slow == fast) {
            return true;
        }
    }

    return false;
};

java:

public class Solution {
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
		ListNode fast = head;
		ListNode slow = head;
		while (fast != null && fast.next != null) {
			fast = fast.next.next;
			slow = slow.next; 
			if (fast == slow) {
				return true;
			}
		}
		return false;
    }
}

142. 环形链表 II (medium)

方法1.哈希表
  • 思路:遍历链表,将节点加入一个set中,每次判断当前节点是否在set中,如果存在重复的节点,这个节点就是入环节点
  • 复杂度:时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)

js:

var detectCycle = function(head) {
    const visited = new Set();
    while (head !== null) {//终止条件,如果没有环 跳出循环
        if (visited.has(head)) {//如果存在重复的节点,这个节点就是入环节点
            return head;
        }
        visited.add(head);//将节点加入set中
        head = head.next;
    }
    return null;
};

java:

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode pos = head;
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();
        while (pos != null) {
            if (visited.contains(pos)) {
                return pos;
            } else {
                visited.add(pos);
            }
            pos = pos.next;
        }
        return null;
    }
}

方法2.快慢指针

动画过大,点击查看

ds_175

  • 思路:慢指针移动两步,快指针移动一步,相遇之后,快指针变成头指针,然后每次快慢指针各走一步直到相遇,相遇的节点就是入环节点
  • 复杂度:时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

js:

var detectCycle = function(head) {
    if (head === null) {
        return null;
    }
    let slow = head, fast = head;
    while (fast !== null) {
        slow = slow.next;//慢指针移动两步,快指针移动一步
        if (fast.next !== null) {
            fast = fast.next.next;
        } else {
            return null;//如果没有环 之间返回null
        }
        if (fast === slow) {//有环
            let fast = head;
          	//快指针指向头节点,然后每次快慢指针各走一步直到相遇,相遇的节点就是入环节点
            while (fast !== slow) {
                fast = fast.next;
                slow = slow.next;
            }
            return fast;
        }
    }
    return null;
};

java:

public class Solution {
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null) {
            slow = slow.next;
            if (fast.next != null) {
                fast = fast.next.next;
            } else {
                return null;
            }
            if (fast == slow) {
                ListNode fast1 = head;
                while (fast1 != slow) {
                    fast1 = fast1.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return fast1;
            }
        }
        return null;
    }
}


15. 三数之和 (medium)

方法1.暴力求解,对于三个数字,循环3次,分别计算和,时间复杂度O(n^3)

方法2.c=-(a+b): 确定了a和b,那就可以想两数之和一样,在map中寻找-(a+b),减少一层循环,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(n)

方法3.排序然后查找

动画过大,点击查看

  • 思路:先排序数组,数组长度必须大于3,循环数组,假如当前循环到了i索引,则定义两个指针L = i+1,和R = nums.length-1,如果和sum=nums[i] + nums[L] + nums[R]小于0,则向右移动左指针,如果sum大于0,则左移右指针,如果sum等于0,则正好找到了这3个数,然后在尝试L++,R--,继续寻找中间是否有三个数之和等于0,注意在循环的过程中遇见相同的三个数需要去重。
  • 复杂度分析:时间复杂度O(n^2),n为数组的长度。空间复杂度O(logn),即排序所需要的空间

js:

var threeSum = function(nums) {
    let ans = [];
    const len = nums.length;
    if(nums == null || len < 3) return ans;//数组的长度大于3
    nums.sort((a, b) => a - b); // 排序
    for (let i = 0; i < len ; i++) {
        if(nums[i] > 0) break; // 如果当前数字大于0,则三数之和一定大于0,所以结束循环
        if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重
        let L = i+1;
        let R = len-1;
        while(L < R){//虽然里面还有两个循环,但是整体的L和R移动的时间内复杂度还是o(n)
            const sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
            if(sum == 0){
                ans.push([nums[i],nums[L],nums[R]]);
                while (L<R && nums[L] == nums[L+1]) L++; // 去重
                while (L<R && nums[R] == nums[R-1]) R--; // 去重
                L++;
                R--;
            }
            else if (sum < 0) L++;
            else if (sum > 0) R--;
        }
    }        
    return ans;
};

java:

class Solution {
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        int len = nums.length;
        if(nums == null || len < 3) return ans;
        Arrays.sort(nums); 
        for (int i = 0; i < len ; i++) {
            if(nums[i] > 0) break; // 如果当前数字大于0,则三数之和一定大于0,所以结束循环
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[L],nums[R]));
                    while (L<R && nums[L] == nums[L+1]) L++; // 去重
                    while (L<R && nums[R] == nums[R-1]) R--; // 去重
                    L++;
                    R--;
                }
                else if (sum < 0) L++;
                else if (sum > 0) R--;
            }
        }        
        return ans;
    }
}

11. 盛最多水的容器 (medium)

方法1:双指针

动画过大,点击查看

  • 思路:用双指针i,j循环height数,i,j对应高度较小的那个先向内移动,不断计算面积,更新最大面积
  • 复杂度:时间复杂度O(n),n是数组height的长度,遍历一次。空间复杂度O(1)

js:

var maxArea = function(height) {
    let max = 0;
    for (let i = 0, j = height.length - 1; i < j;) {//双指针i,j循环height数组
      	//i,j较小的那个先向内移动 如果高的指针先移动,那肯定不如当前的面积大
        const minHeight = height[i] < height[j] ? height[i++] : height[j--];
        const area = (j - i + 1) * minHeight;//计算面积
        max = Math.max(max, area);//更新最大面积
    }
    return max;
};

java:

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int i = 0, j = height.length - 1, max = 0;
        while(i < j) {
            max = height[i] < height[j] ? 
                Math.max(max, (j - i) * height[i++]): 
                Math.max(max, (j - i) * height[j--]); 
        }
        return max;
    }
}

160. 相交链表 (easy)

方法1:哈希表
  • 思路:将链表A存入set中,第一个相同的节点就是重合的节点
  • 复杂度:时间复杂度O(m+n),m、n分别是两个链表的长度。空间复杂度O(m)

js:

var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    const visited = new Set();
    let temp = headA;
    while (temp !== null) {//将链表A存入set中
        visited.add(temp);
        temp = temp.next;
    }
    temp = headB;
    while (temp !== null) {
        if (visited.has(temp)) {//第一个相同的节点就是重合的节点
            return temp;
        }
        temp = temp.next;
    }
    return null;
};

Java:

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        Set<ListNode> visited = new HashSet<ListNode>();
        ListNode temp = headA;
        while (temp != null) {
            visited.add(temp);
            temp = temp.next;
        }
        temp = headB;
        while (temp != null) {
            if (visited.contains(temp)) {
                return temp;
            }
            temp = temp.next;
        }
        return null;
    }
}

方法2:双指

动画过大,点击查看

  • 思路:用双指针pA 、pB循环俩个链表,链表A循环结束就循环链表B,链表A循环结束就循环链表B,当pA == pB时就是交点,因为两个指针移动的步数一样
  • 复杂度:时间复杂度O(m+n),m、n分别是两个链表的长度。空间复杂度O(1)

js:

var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
    if (headA === null || headB === null) {
        return null;
    }
    let pA = headA, pB = headB;
    while (pA !== pB) {
        pA = pA === null ? headB : pA.next;//链表A循环结束就循环链表B	
        pB = pB === null ? headA : pB.next;//链表A循环结束就循环链表B	
    }
    return pA;//当pA == pB时就是交点
};

java:

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) {
            return null;
        }
        ListNode pA = headA, pB = headB;
        while (pA != pB) {
            pA = pA == null ? headB : pA.next;
            pB = pB == null ? headA : pB.next;
        }
        return pA;
    }
}

876. 链表的中间结点(easy)

ds_185

  • 思路:快慢指针遍历,直到快指针到达最后
  • 复杂度:时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

js:

var middleNode = function(head) {
    slow = fast = head;
    while (fast && fast.next) {//快慢指针遍历,直到快指针到达最后
        slow = slow.next;
        fast = fast.next.next;
    }
    return slow;
};

java:

class Solution {
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        return slow;
    }
}

最新:
react源码解析
搞定大厂算法面试之leetcode精讲
vue3.0源码解析(筹划中)

潇晨简介:前阿里、道富前端工程师,撸过码、创过业,热于技术分享,很高兴认识你
愿景:做一个程序员高效深度学习社区
请尊重劳动果实 否则追究法律责任

公众号
管理员wx