介绍
双指针法是一种可以在O(n)时间复杂度内解决数组、链表、字符串等数据结构相关的问题的方法。核心思想为使用两个指针在不同位置遍历数组或链表,从而实现特定操作。
常见的双指针法有
1.快慢指针:快指针每次移动两步,慢指针移动一步,用于判断链表是否有环或者找到链表中间结点等;
2.左右指针:左指针指向数组开头,右指针指向结尾,用于解决二分查找、两数之和等等;
3.滑动窗口:维护一个特定窗口,用两个指针表示左右边界,寻找符号要求的子序列;
4.对撞指针:左指针从起始位置开始遍历,右指针从末尾遍历,满足条件的情况下移动左右指针,用于解决回文串等问题
滑动窗口指针例题
洛谷P1638 逛画展
我们需要用两个指针来维护一个没有最小的、具备所有画师作品的子序列,首先就需要先设置左指针指在开头,右指针不断向右移动,每次移动后判断是否满足具备所有画师作品,再找出其中最短的子序列
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[1000001];
int b[10000]={0};
int main() {
int n,m;
cin>>n>>m;
int res=1,len=n;
int s,e;
for (int i=1; i<=n; i++) cin>>a[i];
int l=0;//从左端开始寻找
int r=0;
b[a[0]]=1;
while(r<=n&&l<=r) {//在所有样例中开始用滑动窗口查找
if (res==m) {//当具备所有画师画作时
if (len>r-l+1) {//找出最小区间并记录。题中要求找出第一个最小区别,因此不加等号
len=r-l+1;
s=l;
e=r;
}
b[a[l]]--;//窗口向左边缩进,继续向右寻找
if (b[a[l]]==0) res--;
l++;
} else {
r++;//当不具备所有画师画作时,窗口向右延展
if (b[a[r]]==0) res++;
b[a[r]]++;
}
}
cout<<s+1<<" "<<e+1;
return 0;
}
洛谷P8783 [蓝桥杯2022省B]统计子矩阵
这道题目难点在于能想到将它压缩为一维数列,当压缩为一维数列时,利用滑动窗口可以实现符号要求的子序列的查找。每次寻找的符合要求的边界,直接加上其中的子矩阵数,就可以得到总数
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long a[501][501];//注意数据类型
long long b[501];
long long sum[510][510];//记录前缀和
signed main() {
long long n,m,k;
cin>>n>>m>>k;
for (long long i=1; i<=n; i++) {
for (long long j=1; j<=m; j++) {
cin>>a[i][j];
}
}
for (long long j=1; j<=m; j++) {
for (long long i=1; i<=n; i++) {
sum[i][j]=sum[i-1][j]+a[i][j];//计算前缀和
}
}
long long res=0;
for (long long i=1; i<=n; i++) {
for (long long j=i; j<=n; j++) {
for (long long c=1; c<=m; c++)
b[c]=sum[j][c]-sum[i-1][c];
long long l=1,r=0;//开始利用双指针寻找子矩阵
long long s=0;//记录所找矩阵中数值总和
while(r<m) {
r++;
s+=b[r];
if (s<=k) {//小于等于目标值,则继续移动
res+=r-l+1;//每次移动,多出的满足条件的矩阵数为r-l+1
} else {
while(s>k) {//和大于时目标值,窗口从左边进行压缩
s-=b[l];
l++;
}
res+=r-l+1;
}
}
}
}
cout<<res<<endl;
return 0;
}