【算法通关】双指针技巧深度解析：从基础到巅峰（Java 最优解）

寻星探路的个人简介：

在处理数组相关算法时，双指针（Two Pointers）能够巧妙地利用区间单调性或位置关系，将原本需要 的暴力搜索优化至 。本文精选四道经典题型，附带保姆级代码注释。

一、 移动零 (Move Zeroes) —— 快慢指针

1. 算法思路

• 慢指针 (slow)：指向“下一个非零元素应该存放的位置”。
• 快指针 (fast)：遍历数组，寻找非零元素。
• 通过交换，非零元素被“推”到前面，零自然被“挤”到了后面。

2. Java 代码实现

classSolution{publicvoidmoveZeroes(int[]nums){// slow 指针之前（不含 slow）全是非零数intslow=0;for(intfast=0;fast<nums.length;fast++){// 当快指针发现非零数时if(nums[fast]!=0){// 如果快慢指针不相等，说明中间有 0，需要交换if(fast>slow){inttemp=nums[slow];nums[slow]=nums[fast];nums[fast]=temp;}// 无论是否交换，slow 都要后移，因为当前 slow 位置已被非零数占据slow++;}}}}

二、 盛最多水的容器 (Container With Most Water) —— 左右指针

1. 算法思路

• 核心原理：木桶效应。容量由“短板”决定。
• 指针移动逻辑：若移动长板，宽度减小，高度依然受限于短板，容量只会变小；只有移动短板，才可能换来更高的高度。

2. Java 代码实现

classSolution{publicintmaxArea(int[]height){intleft=0,right=height.length-1;// 定义左右边界intmax=0;// 存储最大面积while(left<right){// 1. 计算当前面积：宽 (right - left) * 高 (左右两端的最小值)intcurrentArea=Math.min(height[left],height[right])*(right-left);// 2. 更新全局最大面积max=Math.max(max,currentArea);// 3. 贪心策略：哪边矮，就移动哪边的指针if(height[left]<height[right]){left++;}else{right--;}}returnmax;}}

三、 三数之和 (3Sum) —— 排序 + 左右指针

1. 算法思路

• 排序：使数组有序，方便使用双指针并进行去重。
• 枚举：固定第一个数a，在剩下的区间里通过双指针寻找b和c，使得a + b + c = 0。

2. Java 代码实现

classSolution{publicList<List<Integer>>threeSum(int[]nums){List<List<Integer>>ans=newArrayList<>();Arrays.sort(nums);// 1. 先排序intn=nums.length;for(inti=0;i<n;i++){// 如果当前数大于 0，由于数组有序，后续三个数之和一定大于 0if(nums[i]>0)break;// 2. 对第一个数 a 去重：如果当前数和前一个数相同，跳过if(i>0&&nums[i]==nums[i-1])continue;intleft=i+1,right=n-1;while(left<right){intsum=nums[i]+nums[left]+nums[right];if(sum==0){ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right]));// 3. 对第二个数 b 去重while(left<right&&nums[left]==nums[left+1])left++;// 4. 对第三个数 c 去重while(left<right&&nums[right]==nums[right-1])right--;left++;right--;}elseif(sum<0){left++;// 和太小，左指针右移增加数值}else{right--;// 和太大，右指针左移减小数值}}}returnans;}}

四、 接雨水 (Trapping Rain Water) —— 双指针巅峰

1. 算法思路

• 单点逻辑：位置 能接的水 = 。
• 双指针优化：我们不需要预处理所有高度，只需要用两个指针从两侧向中间靠拢。

2. Java 代码实现

classSolution{publicinttrap(int[]height){intleft=0,right=height.length-1;intleftMax=0,rightMax=0;// 记录左边和右边遇到的最高高度intres=0;while(left<right){// 更新左右两侧目前的最高墙leftMax=Math.max(leftMax,height[left]);rightMax=Math.max(rightMax,height[right]);// 如果左边的墙比右边的墙矮// 意味着：对于 left 这个点，接多少水取决于左侧的 leftMax（因为右侧一定有比它更高的墙）if(leftMax<rightMax){res+=(leftMax-height[left]);left++;}else{// 反之，right 这个点接多少水取决于右侧的 rightMaxres+=(rightMax-height[right]);right--;}}returnres;}}

💡 总结：双指针解题的思考模版

1. 场景识别：

• 同向指针（快慢指针）：常用于处理“原地修改”或“寻找循环/中点”。
• 相向指针（对撞指针）：常用于处理“有序数组寻找两数/多数之和”或“区间极值（盛水/接水）”。

2. 核心三要素：

• 指针初始化：是(0, length-1)还是(0, 0)？
• 移动条件：什么情况下左移？什么情况下右移？（通常依据单调性判断）。
• 收缩条件：如何有效跳过重复解（去重）以保证效率？

通过以上四道题的练习，你应该能感受到双指针在降低时间复杂度方面的巨大威力。

感谢你的阅读！如果觉得代码注释对你有帮助，欢迎点赞和收藏！