双指针——leetcode15——三数之和

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

/*原理：双指针法
    先将数组排序！
    设定一个 p ，然后设定左指针 L = p + 1 ，右指针 R = size - 1 ；
    要逼近的数是0，所以：
    当p、L、R指向的数 之和 > 0 时，L右移，使和变小；（数组已排序，L右移必然变小）
    当p、L、R指向的数 之和 < 0 时，R左移，使和变大；
    当p、L、R指向的数 之和 = 0 时，得到结果，可以使L左移。
    当 L > = R 时，说明此时没有更多的解，因此使p左移，直到nums[p]>0。因为nums[p]必定是三个指针的数中最小的值，所以nums[p]>0时不再有解，结束循环。
    注意所有指针左移或者右移的过程中，都要跳过重复的数，防止重复解。
*/
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {                        //原理：双指针法
        int size = nums.size();    
        vector<vector<int>> sol;
        vector<int> eq0;
        if (nums.size() == 0 || nums.size() == 1 || nums.size() == 0)        //特殊情况
            return sol;
        
        
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int p = 0, L = 0, R = 0;
        while (nums[p] <= 0 && p < size - 2) {
            L = p + 1;
            R = size - 1;
            while (L < R) {
                if (nums[p] + nums[L] + nums[R] > 0) {
                    R--;
                    while (nums[R + 1] == nums[R] && R < size - 1)
                        R--;
                    continue;
                }

                if (nums[p] + nums[L] + nums[R] < 0) {
                    L++;
                    while (nums[L - 1] == nums[L] && L < size - 1)
                        L++;
                    continue;
                }

                if (nums[p] + nums[L] + nums[R] == 0) {
                    eq0.clear();
                    eq0.push_back(nums[p]);
                    eq0.push_back(nums[L]);
                    eq0.push_back(nums[R]);
                    sol.push_back(eq0);
                    L++;
                    while (nums[L - 1] == nums[L] && L < size - 1)
                        L++;
                    continue;
                }
            }

            p++;
            while (nums[p - 1] == nums[p] && p < size - 1)
                p++;

        }
        return sol;
    }
};

int main()
{
    Solution s;
    vector<int> v = { 0,0,0,0 };
    s.threeSum(v);
    cout << endl;
}

 

参考：LeetCode 101 - A LeetCode Grinding Guide (C++ Ver）

双指针的适用范围：遍历数组，找出符合条件两个数 / 多个数。

双指针的使用：两个指针指向不同的元素，协同完成任务。也可以延伸到多个数组的多个指针。

双指针的类型：

1、若两个指针指向同一数组，遍历方向相同且不会相交，则也称为滑动窗口（两个指针包围的区域即为当前的窗口），经常用于区间搜索。

2、若两个指针指向同一数组，但是遍历方向相反，则可以用来进行搜索，待搜索的数组往往是排好序的。

 

 

/*原理：双指针法
    先将数组排序！
    设定一个 p ，然后设定左指针 L = p + 1 ，右指针 R = size - 1 ；
    要逼近的数是0，所以：
    当p、L、R指向的数 之和 > 0 时，L右移，使和变小；（数组已排序，L右移必然变小）
    当p、L、R指向的数 之和 < 0 时，R左移，使和变大；
    当p、L、R指向的数 之和 = 0 时，得到结果，可以使L左移。
    当 L > = R 时，说明此时没有更多的解，因此使p左移，直到nums[p]>0。因为nums[p]必定是三个指针的数中最小的值，所以nums[p]>0时不再有解，结束循环。
    注意所有指针左移或者右移的过程中，都要跳过重复的数，防止重复解。
*/

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> ret;
        sort(nums.begin(), nums.end());                         //--先排序，目的：跳过重复解、用双指针逼近0
        if (nums.size() <= 2) {                                 //--特殊情况
            return ret;
        }
        vector<int>::iterator p = nums.begin();                 //--起始指针
        vector<int>::iterator L = p + 1;                        //--左移指针
        vector<int>::iterator R = nums.end() - 1;               //--右移指针
        int sum;//记录三指针的和

        while (p <= nums.end() - 1 - 2 && *p <= 0) {            //--设定p的范围；
            //特殊优化方法：当p>0时，p右边必定都>0，所以sum必大于0，所以结束循环
            sum = *p + *L + *R;
            if (sum == 0) {//记录符合的解
                vector<int> temp;
                temp.push_back(*p);
                temp.push_back(*L);
                temp.push_back(*R);
                ret.push_back(temp);
                do {
                    L++;
                } while (*(L - 1) == *L && L != nums.end() - 1);
            }
            if (sum < 0) {
                do {
                    L++;
                } while (*(L - 1) == *L && L != nums.end() - 1);//--左指针的移动方式，
                                                                //--即：跳过重复解；防止溢出
            }
            if (sum > 0) {
                do {
                    R--;
                } while (*(R + 1) == *R && R != nums.begin());//--右边指针的移动方式，与左指针的同理
            }
            if (L >= R) {　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//--判断：指针位置是否符合双指针的性质，否则已经没有解，移动起始指针p，重置L和R
                do {
                    p++;
                } while (*(p - 1) == *p && p <= nums.end() - 1 - 2);
                L = p + 1;
                R = nums.end() - 1;
            }
        }

        return ret;
    }
};