【算法专题训练】06、数组&双指针

原创已于 2025-07-29 13:59:00 修改 · 368 阅读

5 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#算法 #c++

于 2025-07-29 09:46:14 首次发布

1、数组

数组是由相同类型的元素组成的数据集合，并且占据一块连续的内存，按照顺序存储数据。

1.1、数组的特性：

数组元素通过下标获取数据
数组对象初始化时，需要先指定数组容量大小，并根据容量大小分配内存。
缺点：需要为所有的数据预先分配内存，可能存在空闲的区域没有得到充分利用。

1.2、动态数组

先为数组分配较小的内存空间，然后在需要的时候，在数组中添加新的数据。
当容量不足时，需要重新分配一块更大的空间，要把之前的数据复制到新的数组中，再把之前的内存释放。
缺点：数据拷贝时，需要进行大量的额外操作。

2、指针

能定位数据容器中（也就是内存中）某个数据的手段。也就是数据的句柄或者地址。

2.1、双指针

双指针是一种解题方法
方向相反的双指针经常用来求排序数组中的两个数字之和。通常分别指向数组的首位两端，根据结果值对两端的指针进行向中间移动。
方向相同的双指针通常用来求正数数组中子数组的和或乘积。

3、LCR 006 两数之和

3.1、题目信息：

https://leetcode.cn/problems/kLl5u1/description/

给定一个已按照 升序排列  的整数数组 numbers ，请你从数组中找出两个数满足相加之和等于目标数 target 。
函数应该以长度为 2 的整数数组的形式返回这两个数的下标值。numbers 的下标 从 0 开始计数 ，所以答案数组应当满足 0 <= answer[0] < answer[1] < numbers.length 。
假设数组中存在且只存在一对符合条件的数字，同时一个数字不能使用两次。
 
示例 1：
输入：numbers = [1,2,4,6,10], target = 8
输出：[1,3]
解释：2 与 6 之和等于目标数 8 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。

示例 2：
输入：numbers = [2,3,4], target = 6
输出：[0,2]

示例 3：
输入：numbers = [-1,0], target = -1
输出：[0,1]

3.2、解题思路

输入一个整数数组和一个目标整数，要求从数组中找出两个数，要求他们的和等于目标整数，返回两个元素的下标数组

1）、暴力解法

双层for循环，遍历数组获得整数元素，然后遍历其他元素，判断他们的和是否等于目标值
时间复杂度n的平方，没有使用到数组元素是升序排序的特性
代码简单，不实现

2）、哈希表解法

遍历数组元素，遍历的过程中，判断目标值与遍历元素的差值，判断差值是否在哈希表中，如果存在则返回下标数组
如果不存在，则将当前遍历的元素和下标值，保存到哈希表中

vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target)
{
    vector<int> res;
    std::map<int, int> map;
    for (int i = 0; i < numbers.size(); i++)
    {
        int num = target - numbers[i];
        if (map.find(num) != map.end()) // 存在，取出下标值
        {
            res.push_back(map[num]);
            res.push_back(i);
            break;
        }
        map[numbers[i]] = i;
    }
    return res;
}

3）、双指针解法

定义两个下标，从数组的两端开始往中间遍历
如果遍历到的两个元素的和等于目标值，则直接返回，如果两元素和大于目标值，则right角标左移，否则left角标右移

vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target)
{
    vector<int> res;
    int left = 0;
    int right = numbers.size() - 1;
    while (left < right && target != (numbers[left] + numbers[right]))
    {
        if (numbers[left] + numbers[right] < target)
        {
            left++;
        }
        else
        {
            right--;
        }
    }
    res.push_back(left);
    res.push_back(right);

    return res;
}