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算法思想之双指针

news 来源：原创 2025/8/24 18:21:22

文章目录

- 双指针
- - 字符串序列判定
  - 字符串所有整数最小和
  - 服务交换接口失败率分析
  - 分披萨
  - 最多团队

双指针

双指针是指在解决问题时使用两个指针，通常分别指向数组或字符串中的不同位置，通过移动这两个指针来解决问题的一种技巧。双指针技巧常用于解决数组、链表或字符串相关的问题。
双指针常见的应用题型包括：
- 快慢指针：用于解决链表中的环检测、链表中间节点查找等问题。快慢指针可以帮助判断链表是否有环、找到链表的中间节点等。
- 对撞指针：又称为双指针夹逼法，通常用于解决数组或字符串中的查找问题。例如在有序数组中查找两数之和、三数之和等问题。
- 左右指针：使用两个指针分别从数组的两端开始向中间移动，用于解决数组或字符串中的问题，如判断是否存在某个目标值、查找满足条件的子数组等。
- 滑动窗口：双指针技巧在滑动窗口算法中有广泛应用。滑动窗口是一种解决字符串或数组子串问题的技巧，通过维护一个窗口来解决问题。
- 两数之和：给定一个数组和一个目标值，找到数组中的两个数使得它们的和等于目标值。双指针技巧可以用于解决这类问题。
双指针技巧通常能够提高问题的解决效率，减少时间复杂度，并且可以解决一些复杂的数据处理问题。根据具体问题的要求和特点，选择合适的双指针技巧来解决问题会更加高效。

字符串序列判定

题目描述

输入两个字符串 S 和 L，都只包含英文小写字母。S 长度 <=100，L 长度 <=500,000。判定 S 是否是 L 的有效子串。

判定规则：

S 中的每个字符在 L 中都能找到（可以不连续），且 S 在Ｌ中字符的前后顺序与 S 中顺序要保持一致。

（例如，S=”ace”是 L=”abcde”的一个子序列且有效字符是 a、c、e，而”aec”不是有效子序列，且有效字符只有 a、e）

输入描述

输入两个字符串 S 和 L，都只包含英文小写字母。S 长度<=100，L 长度<=500,000。先输入 S，再输入 L，每个字符串占一行。

输出描述

S 串最后一个有效字符在 L 中的位置。（首位从 0 开始计算，无有效字符返回 -1）

示例1

输入：
ace
abcde
输出：4

示例2

输入：
fgh
abcde
输出：-1

题解：双指针
1. 使用双指针 i 和 j，分别指向字符串 S 和 L 的开头。
2. 遍历字符串L，对于 L 的每个字符：
  - 如果当前字符等于 S 的当前字符（即S[i] == L[j]），则移动 S 的指针 i，继续比较下一个字符
  - 如果当前字符不等于 S 的当前字符，继续遍历 L 下一个字符
3. 如果 S 的指针 i 移动到了末尾（即 i == len(S)），则说明 S 是 L 的有效子串，输出当前 L 的指针位置 j
4. 如果遍历完 L 后，仍然没有找到有效子串，则输出 -1
```
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {String S = sc.nextLine();String L = sc.nextLine();int sIndex = 0;int lastPos = -1;for (int i = 0; i < L.length(); i++) {if (sIndex == S.length()) {break;}if (S.charAt(sIndex) == L.charAt(i)) {lastPos = i;sIndex++;}}System.out.println(sIndex == S.length() ? lastPos : -1);}}
}
```

字符串所有整数最小和

题目描述

输入字符串 s，输出 s 中包含所有整数的最小和。

说明：

字符串 s，只包含 a-z A-Z + -

合法的整数包括
- 正整数：一个或者多个0-9组成，如 0 2 3 002 102
- 负整数：负号 – 开头，数字部分由一个或者多个0-9组成，如 -0 -012 -23 -00023
输入要求

包含数字的字符串

输出要求

所有整数的最小和

用例1

输入：bb1234aa
输出：10

用例2

输入：bb12-34aa
输出：-31
说明：1+2+（-34） = -31

题解1

import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {String str = sc.nextLine();str += " "; // 处理字符串末尾为负数情况int sum = 0;int num = 0; // 数字前方为符号时拼接数字boolean flag = false; // 数字前方是否为负号char[] arr = str.toCharArray();for (int i = 0; i < arr.length; i++) {char c = arr[i];if (!Character.isDigit(c)) {if (flag) {sum -= num;num = 0;}flag = '-' == c;} else {if (flag) num = num * 10 + c - '0';else sum += c - '0';}}System.out.println(sum);}}
}

题解2：双指针

从左到右扫描字符串，遇到数字时累加到结果中，遇到负号时将后面的负数减去。具体做法是使用两个指针 i 和 r，i 指向当前字符，r 指向负数的末尾。每次遇到负号时，将 r 移动到负数的末尾，将负数转换为整数后减去即可。

 import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {String str = sc.nextLine();int sum = 0;int r = 0;char[] arr = str.toCharArray();for (int i = 0; i < arr.length; i++) {char c = arr[i];if (Character.isDigit(c)) sum += c - '0';else if ('-' == c) {r = i + 1;while (r < arr.length && Character.isDigit(arr[r])) {r++; // 右指针指向负数后一个字符}sum -= i + 1 == r ? 0 : Integer.parseInt(str.substring(i + 1, r));i = r; // 计算完毕，移动左指针}}System.out.println(sum);}}}

服务交换接口失败率分析

题目描述

服务之间交换的接口成功率作为服务调用关键质量特性，某个时间段内的接口失败率使用一个数组表示，数组中每个元素都是单位时间内失败率数值，数组中的数值为 0 ~ 100 的整数，给定一个数值（minAverageLost）表示某个时间段内平均失败率容忍值，即平均失败率小于等于 minAverageLost，找出数组中最长时间段，如果未找到则直接返回。

输入要求

输入有两行内容，

第一行为 minAverageLost

第二行为（数组），数组元素通过空格(“ “)分隔。

minAverageLost 及数组中元素取值范围为 0−100 的整数，数组元素的个数不会超过 100 个

输出要求

找出平均值小于等于 minAverageLost 的最长时间段，输出数组下标对，格式 (beginindex) - (endindx)（下标从0开始），如果同时存在多个最长时间段，则输出多个下标对与下标对之间使用空格(” ”)拼接，多个下标对按下标对从小到大排序。

如果不存在满足条件的时间段，则输出 NULL。

用例1

输入：
1
0 1 2 3 4
输出：0-2

用例2

输入：
2
0 0 100 2 2 99 0 2
输出：0-1 3-4 6-7

题解1

import java.util.*;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNextLine()) {int k = Integer.parseInt(sc.nextLine());String[] arr = sc.nextLine().split(" ");ArrayList<String> list = new ArrayList<>();int l = 0; int maxLen = 0; int sum = 0;for (int r = 0; r < arr.length; r++) {sum += Integer.parseInt(arr[r]);int len = r - l + 1; // 左右指针长度，指向同一个位置时长度为1if ((double) sum / len > k) {sum = 0; // 重置左右指针间的数值和l = r + 1; // 移动左指针指向下一个数字} else {if (len > maxLen) list.clear(); // 新的最大长度，清空小于该长度的时间段if (len >= maxLen) list.add(l + "-" + r);maxLen = Math.max(maxLen, len); // 更新最大长度}}if (list.isEmpty()) System.out.println("NULL");for (int i = 0; i < list.size(); i++) {if (i == list.size()-1) System.out.println(list.get(i));else System.out.print(list.get(i) + " ");}}}
}

分披萨

题目描述

"吃货"和"馋嘴"两人到披萨店点了一份铁盘（圆形）披萨，并嘱咐店员将披萨按放射状切成大小相同的偶数个小块。但是粗心的服务员将披萨切成了每块都完全不同奇数块，且肉眼能分辨出大小。

由于两人都想吃到最多的披萨，他们商量了一个他们认为公平的分法：从"吃货"开始，轮流取披萨。除了第一块披萨可以任意选取外，其他都必须从缺口选。

他俩选披萨的思路不同。"馋嘴"每次都会选最大块的披萨，而且"吃货"知道"馋嘴"的想法。

已知披萨小块的数量以及每块的大小，求"吃货"能分得的最大的披萨大小的总和。

输入要求

第 1 行为一个正整数奇数 N，表示披萨小块数量，其中 3 ≤ N < 500。接下来的第 2 行到第 N + 1 行（共 N 行），每行为一个正整数，表示第 i 块披萨的大小，其中 1 ≤ i ≤ N。

披萨小块从某一块开始，按照一个方向次序顺序编号为 1 ∼ N，每块披萨的大小范围为 [1, 2147483647]

输出要求

"吃货"能分得到的最大的披萨大小的总和。

用例1

输入：
5
8
2
10
5
7
输出：19
说明：
此例子中，有 5 块披萨。每块大小依次为 8、2、10、5、7。
按照如下顺序拿披萨，可以使"吃货"拿到最多披萨：
“吃货” 拿大小为 10 的披萨
“馋嘴” 拿大小为 5 的披萨
“吃货” 拿大小为 7 的披萨
“馋嘴” 拿大小为 8 的披萨
“吃货” 拿大小为 2 的披萨
至此，披萨瓜分完毕，"吃货"拿到的披萨总大小为 10 +7 + 2 = 19
可能存在多种拿法，以上只是其中一种。

题解

import java.util.*;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {int n = sc.nextInt();ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < n; i++) {list.add(sc.nextInt());}Integer max = Collections.max(list); // 先拿最大的一块int maxIndex = list.indexOf(max);int ret = max, l = check(maxIndex - 1, n), r = check(maxIndex + 1, n);for (int i = 0; i < (n-1) / 2; i++) { // 除去最大一块后，轮流拿(n-1)/2次ret += Math.min(list.get(l), list.get(r));l = check(l - 1, n);r = check(r + 1, n);}System.out.println(ret);}}public static int check(int i, int n) {if (i < 0) return n - 1;else if (i > n - 1) return 0;else return i;}
}

最多团队

题目描述

用数组代表每个人的能力，一个比赛活动要求参赛团队的最低能力值为 N，每个团队可以由 1 人或者 2 人组成，且 1 个人只能参加 1 个团队，计算出最多可以派出多少只符合要求的团队。

输入要求

第一行代表总人数，范围 1-500000

第二行数组代表每个人的能力

数组大小，范围 1-500000

元素取值，范围 1-500000

第三行数值为团队要求的最低能力值，范围 1-500000

输出要求

最多可以派出的团队数量

用例1

输入：
5
3 1 5 7 9
8
输出：3
说明：说明 3、5组成一队 1、7一队 9自己一队 输出3

用例2

输入：
7
3 1 5 7 9 2 6
8
输出：4
说明：3、5组成一队，1、7一队，9自己一队，2、6一队，输出4

用例3

输入：
3
1 1 9
8
输出：1
说明：9自己一队，输出1

题解1

import java.util.*;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);while (sc.hasNext()) {int n = sc.nextInt();int[] arr = new int[n];for (int i = 0; i < n; i++) arr[i] = sc.nextInt();int k = sc.nextInt();Arrays.sort(arr);int l = 0; int r = n - 1; int count = 0;while (r >= l) {if (arr[r] >= k) { // 单人参赛count++; r--;} else if (arr[l] + arr[r] >= k) {count++; l++; r--;} else if (arr[l] + arr[r] < k) {l++; // 能力太差，要么不参赛，要么跟可以单人参赛的人一起参赛}}System.out.println(count);}}
}

算法思想之双指针

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编程日记 2025/8/24 6:53:12

实战代码：esp32-cam按钮控制手机拍照V1.0

#include <WiFi.h> #include <HTTPClient.h> // WiFi设置 const char* ssid “MIFI-020806-2.4G”; const char* password “12345678”; // 静态IP配置 IPAddress staticIP(192, 168, 1, 32); // 设置为固定IP IPAddress gateway(192, 168, 1, 1); // 网关地址…...

编程日记 2025/8/24 8:03:40

Base64是密码吗？编码与加密的本质区别

（本文完全由deepseek生成，特此声明！）‌ 引言：一个让开发者“翻车”的经典误区‌ 我们常看到类似这样的提问： “我用Base64加密了用户的密码，为什么还是被黑客破解了？” “Base64解…...

编程日记 2025/8/22 4:53:20

原理图输出网表及调入

一、输出网表操作步骤 （1）选中.dsn文件，选者N或进入tools下拉列表选择Creat Netlists （2）导出网表后的文件二、网表的导入 （1）执行菜单命令“File-Import-Logic/netlist”，将原理…...

编程日记 2025/8/22 13:41:34

C++ 模板的应用——智能指针、STL库

#include "head.h" #include <stdio.h> using namespace std;void registerUser(vector<string>& number,vector<string>& passwd){string username;string Passwd;cout << "请输入账号:" << endl;cin >> use…...

编程日记 2025/8/21 7:52:11

基于层次建模与交叉注意力融合的医学视觉问答系统（HiCA-VQA）详解

论文地址：https://arxiv.org/pdf/2504.03135 一、论文结构概述这篇论文提出了一种针对医学视觉问答（Medical Visual Question Answering, Med-VQA）的层次化建模框架 HiCA-VQA，旨在解决现有方法在层次化语义建模和跨模态融合上的不足。以下是论文的核心结构：引言介…...

编程日记 2025/8/24 15:55:50

比较与分析敏捷开发方法：XP、Scrum、FDD等的特点与适用场景

目录前言1. 极限编程 (XP)1.1 极限编程的核心特点1.2 极限编程的适用场景 2. Scrum2.1 Scrum的核心特点2.2 Scrum的适用场景 3. 水晶方法 (Crystal)3.1 水晶方法的核心特点3.2 水晶方法的适用场景 4. 特征驱动开发 (FDD)4.1 特征驱动开发的核心特点4.2 特征驱动开发的适用场景…...

编程日记 2025/8/23 13:18:55

ICMP 协议深度解析

ICMP 协议深度解析一、协议定位与核心作用 ICMP（互联网控制报文协议）是IP协议体系的"哨兵系统"，专用于网络状态监控与异常反馈。其核心价值体现在： 轻量级控制：仅传递关键状态信息，不承载业务…...

编程日记 2025/8/24 9:55:31

C语言基础20

内容提要预处理库文件预处理 C语言编译步骤预处理编译汇编链接什么是预处理预处理就是在源文件（.c文件）编译之前，所进行的一部分预备操作，这部分操作是由预处理程序自动完成。当源文件在编译时，编译…...

编程日记 2025/8/21 19:06:36

conda常用命令

要查看使用conda创建的虚拟环境，可以按照以下步骤操作： 打开终端或命令行工具：确保你已经打开了终端或命令行界面，以便输入conda命令。输入命令查看环境列表： 使用以下任一命令查看conda创建的虚拟环境&#xff1a…...

编程日记 2025/8/22 15:19:56

Ubunut18.04 离线安装MySQL 5.7.35

一、环境准备 1.1 官方下载MySQL5.7.35 完整包 1.2 上传包 & 解压上传包名称是：mysql-server_5.7.35-1ubuntu18.04_amd64.deb-bundle.tar # 切换到上传目录 cd /home/MySQL # 解压： tar -xvf mysql-server_5.7.35-1ubuntu18.04_amd64.deb-bundle…...

编程日记 2025/8/23 1:13:45

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