CrabNote螃蟹笔记

双指针与滑动窗口面试题总结:数组、链表、字符串高频模板

双指针和滑动窗口经常放在一起复习,但它们解决的问题不完全一样。双指针更像一种移动策略,滑动窗口则强调维护一个连续区间里的状态。 一个实用判断:如果题目关心两个位置之间的关系,先想双指针;如果题目关心

双指针和滑动窗口经常放在一起复习,但它们解决的问题不完全一样。双指针更像一种移动策略,滑动窗口则强调维护一个连续区间里的状态。 一个实用判断:如果题目关心两个位置之间的关系,先想双指针;如果题目关心连续子数组或连续子串,并且窗口内有条件要维护,先想滑动窗口。 面试考察重点 能区分左右指针、快慢指针、读写指针。 能维护滑动窗口里的计数、和、最大值或匹配情况。 能解释为什么指针只向一个方向移动,时间复杂度是 。 能处理空数组、单元素、重复元素和窗口收缩边界。 两者到底有什么区别? 双指针是一种更宽泛的写法,只要用两个指针协作推进,都可以叫双指针。滑动窗口更具体,它维护的是一个连续区间 ,窗口里通常有一组状态,比如字符计数、元素和、最大值、匹配数量。 | 问题特征 | 更可能使用 | | | | | 有序数组里找两个数 | 左右指针 | | 链表找环、找中点、找倒数第 K 个节点 | 快慢指针 | | 原地删除或覆盖元素 | 读写指针 | | 连续子数组/子串的最长、最短、计数 | 滑动窗口 | 面试时先把指针含义说出来,比直接写代码更稳。比如“ 表示窗口左边界, 表示正在尝试加入窗口的字符”,后面收缩窗口就不会乱。 左右指针 左右指针常用于有序数组或两端收缩问题: 如果数组无序,通常先排序,再用左右指针。排序后要记得复杂度变成 。 左右指针能工作的原因,是每次比较后可以排除一部分答案。以有序数组两数之和为例: 当前和太小,说明左指针指向的数太小,右指针再往左只会更小,所以只能左指针右移。 当前和太大,说明右指针指向的数太大,左指针再往右只会更大,所以只能右指针左移。 三数之和也是同一个思路,只是先固定一个数,再在剩余区间里做两数之和。难点在去重:固定数要去重,左右指针找到答案后也要跳过重复值。 快慢指针 快慢指针常用于链表: 链表题的重点不是代码长,而是指针含义稳定。 的顺序也不能反。 快慢指针常见有两种速度差: 每次走 2 步, 每次走 1 步:用于环检测和找链表中点。 一个指针先走 步,另一个指针再一起走:用于找倒数第 个节点。 找倒数第 个节点时,两个指针之间保持 个节点的距离。当前面的指针走到链表末尾,后面的指针刚好停在目标位置。删除倒数第 个节点时,通常会加虚拟头节点,避免删除头节点时单独处理。 读写指针 读写指针常用于原地修改数组: 负责扫描原数组, 指向下一个可写入位置。面试里最好先把这两个变量的含义说出来。 读写指针的核心是“读完整个数组,只把需要保留的内容写回前面”。这类题经常要求原地修改,返回新长度,而不是创建新数组。 判断写入时机时,可以问自己:当前 指向的元素是否应该保留?如果应该保留,就写到 ,然后 ;如果不应该保留,只移动 。 可变滑动窗口 以“无重复字符的最长子串”为例: 这个模板里,右指针负责扩大窗口,左指针负责在窗口不合法时收缩。每个字符最多进窗口一次、出窗口一次,所以时间复杂度是 。 可变窗口一般有一个固定节奏: 1. 右指针加入新元素,更新窗口状态。 2. 当窗口不满足条件时,不断移动左指针,并同步更新状态。 3. 在窗口满足题意的位置更新答案。 最长问题和最短问题的更新时机不一样: 求最长合法窗口:通常在窗口恢复合法后更新答案。 求最短满足条件窗口:通常在窗口已经满足条件时更新答案,然后继续收缩左边界。 比如“最小覆盖子串”里,窗口一旦覆盖了目标字符,就要先更新答案,再尝试缩小窗口;“最长无重复子串”里,窗口有重复字符时要先缩到合法,再更新答案。 固定滑动窗口 固定窗口适合“长度为 k 的子数组/子串”: 固定窗口的重点是右侧进一个元素,左侧出一个元素。 固定窗口不用 收缩,因为窗口长度始终固定。它更像一个滚动统计: 新元素进入窗口。 离开窗口的旧元素被移除。 更新当前窗口答案。 如果窗口里还要维护最大值或最小值,普通变量不够用,通常要用单调队列。比如“滑动窗口最大值”中,队列里存可能成为最大值的下标,队首就是当前窗口最大值。 面试手写路径 双指针和滑动窗口题,面试里最怕指针含义写到一半变了。建议按这个顺序写: 1. 先判断题型:是两端收缩、快慢追赶、原地覆盖,还是连续窗口。 2. 明确指针含义: 、 、 、 、 分别指向哪里。 3. 明确窗口状态:窗口内维护的是和、计数、最大值,还是匹配数量。 4. 明确移动条件:什么时候右指针扩张,什么时候左指针收缩。 5. 明确答案更新时机:合法后更新最长,满足条件时更新最短。 一句话区分最长和最短: 最长题通常先修复窗口再更新答案,最短题通常先记录答案再继续收缩。 代表题精讲:最小覆盖子串 76. 最小覆盖子串 是滑动窗口里最能考细节的一题。题目要求在 中找到最短子串,使它覆盖 中所有字符和对应次数。 这题的关键不是会不会用窗口,而是能不能说清两个计数: :目标字符串 里每个字符需要多少个。 :当前窗口里每个字符已经有多少个。 :有多少种字符已经满足所需次数。 当 时,说明当前窗口已经覆盖 ,这时要更新答案,并尝试收缩左边界。 这里有两个容易写错的点: 要发生在减少 之前,因为此时窗口还刚好满足条件。 更新答案要放在 里面,因为只有当前窗口已经覆盖 ,才有资格参与最短答案比较。 过程示意和边界样例 以“无重复字符的最长子串”为例,字符串 的窗口变化如下: | 右指针字符 | 加入后窗口 | 是否合法 | 左指针怎么动 | 当前最长 | | | | | | | | | | 合法 | 不动 | 1 | | | | 合法 | 不动 | 2 | | | | 不合法 | 移走 后仍不合法,再移走第一个 | 2 | | | | 合法 | 不动 | 2 | 滑动窗口建议至少检查这些边界: | 输入 | 重点 | | | | | 空字符串或空数组 | 是否直接返回 0 | | 全部字符相同 | 左边界是否持续收缩 | | 没有重复字符 | 答案是否能更新到整个长度 | | 最优窗口在开头或结尾 | 更新答案的时机是否正确 | 常见错误写法: 可变窗口收缩时通常要用 ,直到窗口重新满足条件。只移动一次,遇到 、 这类输入就容易错。 易错点 双指针题先明确两个指针的含义,不要边写边猜。 滑动窗口里,更新答案的时机要看题目问的是最长还是最短。 窗口收缩时,窗口内的计数、和、匹配数都要同步更新。 链表快慢指针要先判断 和 。 三数之和这类题,排序后的去重要单独处理。 高频问题自测 为什么双指针题通常是 ,而不是两层循环的 ? 三数之和为什么需要排序?去重分别发生在哪几个位置? 快慢指针找链表中点时,偶数长度返回前中点还是后中点? 滑动窗口什么时候用 收缩,什么时候必须用 收缩? 最长窗口和最短窗口的答案更新时机有什么区别? 推荐练习题 26. 删除有序数组中的重复项 15. 三数之和 141. 环形链表 3. 无重复字符的最长子串 76. 最小覆盖子串 写在最后 如果内容对你有帮助的话,欢迎顺手给 JavaGuide 点一个免费的 Star 支持一下:GitHub | Gitee。 JavaGuide 已持续维护近七年,累计 6100+ 次提交,来自 620+ 位贡献者共同完善。你的 Star、反馈和 PR,都是这个项目继续更新的动力。 如果你正在准备后端/AI 应用开发面试,也可以了解一下我的知识星球,里面包括后端和 AI 实战项目、简历优化、一对一提问和高频考点资料,已经持续维护六年。