双指针

双指针从广义上来说，是指用两个变量在线性结构上遍历而解决的问题。狭义上说，

• 对于数组，指两个变量在数组上相向移动解决的问题；

• 对于链表，指两个变量在链表上同向移动解决的问题，也称为「快慢指针」问题。

例题

997 有序数组的平方

给你一个按 非递减顺序 排序的整数数组 nums，返回 每个数字的平方 组成的新数组，要求也按 非递减顺序 排序。

示例 1：

输入：nums = [-4,-1,0,3,10]
输出：[0,1,9,16,100]
解释：平方后，数组变为 [16,1,0,9,100]
排序后，数组变为 [0,1,9,16,100]

示例 2：

输入：nums = [-7,-3,2,3,11]
输出：[4,9,9,49,121]

提示：

• 1 <= nums.length <= 104
• -104 <= nums[i] <= 104
• nums 已按 非递减顺序 排序

进阶：

• 请你设计时间复杂度为 O(n) 的算法解决本问题

func sortedSquares(nums []int) []int {
    n := len(nums)
    ans := make([]int, n)
    i, j := 0, n-1
    for pos := n - 1; pos >= 0; pos-- {
        if v, w := nums[i]*nums[i], nums[j]*nums[j]; v > w {
            ans[pos] = v
            i++
        } else {
            ans[pos] = w
            j--
        }
    }
    return ans
}

189 轮转数组

给定一个整数数组 nums，将数组中的元素向右轮转 k 个位置，其中 k 是非负数。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 3
输出: [5,6,7,1,2,3,4]
解释:
向右轮转 1 步: [7,1,2,3,4,5,6]
向右轮转 2 步: [6,7,1,2,3,4,5]
向右轮转 3 步: [5,6,7,1,2,3,4]

示例 2:

输入：nums = [-1,-100,3,99], k = 2
输出：[3,99,-1,-100]
解释: 
向右轮转 1 步: [99,-1,-100,3]
向右轮转 2 步: [3,99,-1,-100]

提示：

• 1 <= nums.length <= 105
• -231 <= nums[i] <= 231 - 1
• 0 <= k <= 105

进阶：

• 尽可能想出更多的解决方案，至少有 三种 不同的方法可以解决这个问题。
• 你可以使用空间复杂度为 O(1) 的 原地 算法解决这个问题吗？

func rotate(nums []int, k int) {
    k = k % len(nums)
    arr := []int{}
    arr = append(arr, nums...)
    arr = append(arr, nums...)

    index := 0
    for i := len(nums) - k; i <= 2 * len(nums) - k - 1; i++ {
        nums[index] = arr[i]
        index++
    }
}

141 环形链表

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。

示例 1：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例 2：

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例 3：

输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。

提示：

• 链表中节点的数目范围是 [0, 104]
• -105 <= Node.val <= 105
• pos 为 -1 或者链表中的一个 有效索引 。

进阶：你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

func hasCycle(head *ListNode) bool {
    if head == nil || head.Next == nil {
        return false
    }
    slow, fast := head, head.Next
    for fast != slow {
        if fast == nil || fast.Next == nil {
            return false
        }
        slow = slow.Next
        fast = fast.Next.Next
    }
    return true
}

344 反转字符串

编写一个函数，其作用是将输入的字符串反转过来。输入字符串以字符数组 s 的形式给出。

不要给另外的数组分配额外的空间，你必须原地修改输入数组、使用 O(1) 的额外空间解决这一问题。

示例 1：

输入：s = ["h","e","l","l","o"]
输出：["o","l","l","e","h"]

示例 2：

输入：s = ["H","a","n","n","a","h"]
输出：["h","a","n","n","a","H"]

提示：

• 1 <= s.length <= 105
• s[i] 都是 ASCII 码表中的可打印字符

func reverseString(s []byte)  {
    left, right := 0, len(s) - 1
    for left <= right {
        s[left], s[right] = s[right], s[left]
        left++
        right--
    }
}

557 反转字符串 Ⅲ

给定一个字符串 s ，你需要反转字符串中每个单词的字符顺序，同时仍保留空格和单词的初始顺序。

示例 1：

输入：s = "Let's take LeetCode contest"
输出："s'teL ekat edoCteeL tsetnoc"

示例 2:

输入： s = "God Ding"
输出："doG gniD"

提示：

• 1 <= s.length <= 5 * 104
• s 包含可打印的 ASCII 字符。
• s 不包含任何开头或结尾空格。
• s 里 至少 有一个词。
• s 中的所有单词都用一个空格隔开。

func reverseWords(s string) string {
    var left, right int
    result := ""
    for i, v := range s {
        if v == ' ' {
            right = i
            for j := len(s[left:right]) - 1; j >= 0; j-- {
                result += string(s[left:right][j])
            }
            result += " "
            left = i + 1
        } else if i == len(s) - 1 {
            right = i + 1
            for j := len(s[left:right]) - 1; j >= 0; j-- {
                result += string(s[left:right][j])
            }
            left = i + 1
        }
    }
    return result
}

876 链表中间的结点

给定一个头结点为 head 的非空单链表，返回链表的中间结点。

如果有两个中间结点，则返回第二个中间结点。

示例 1：

输入：[1,2,3,4,5]
输出：此列表中的结点 3 (序列化形式：[3,4,5])
返回的结点值为 3 。 (测评系统对该结点序列化表述是 [3,4,5])。
注意，我们返回了一个 ListNode 类型的对象 ans，这样：
ans.val = 3, ans.next.val = 4, ans.next.next.val = 5, 以及 ans.next.next.next = NULL.

示例 2：

输入：[1,2,3,4,5,6]
输出：此列表中的结点 4 (序列化形式：[4,5,6])
由于该列表有两个中间结点，值分别为 3 和 4，我们返回第二个结点。

提示：

• 给定链表的结点数介于 1 和 100 之间。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func middleNode(head *ListNode) *ListNode {
    var pos *ListNode = head
    for head != nil && head.Next != nil {
        pos = pos.Next
        head = head.Next.Next
    }

    return pos
}

19 删除链表的倒数第 N 个结点

给你一个链表，删除链表的倒数第 n 个结点，并且返回链表的头结点。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5], n = 2
输出：[1,2,3,5]

示例 2：

输入：head = [1], n = 1
输出：[]

示例 3：

输入：head = [1,2], n = 1
输出：[1]

提示：

• 链表中结点的数目为 sz
• 1 <= sz <= 30
• 0 <= Node.val <= 100
• 1 <= n <= sz

进阶：你能尝试使用一趟扫描实现吗？

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func removeNthFromEnd(head *ListNode, n int) *ListNode {
    // 临时结点，被删除的结点，被删除结点的父节点
    temp, delete, pre := head, head, head
    // 计数
    count := 0

    for temp != nil {
        if count - n + 1 > 0 {
            pre = delete
            delete = delete.Next
        }
        temp = temp.Next
        count++
    }
    // 解决无法解决 count = n 的情况
    if count == n {
        return head.Next
    }
    // 删除结点
    pre.Next = delete.Next
    return head
}

167 两数之和 II - 输入有序数组

给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ，该数组已按 非递减顺序排列  ，请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ，则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1 和 index2。

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ，而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。

示例 1：

输入：numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出：[1,2]
解释：2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

示例 2：

输入：numbers = [2,3,4], target = 6
输出：[1,3]
解释：2 与 4 之和等于目标数 6 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。返回 [1, 3] 。

示例 3：

输入：numbers = [-1,0], target = -1
输出：[1,2]
解释：-1 与 0 之和等于目标数 -1 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

提示：

• 2 <= numbers.length <= 3 * 104
• -1000 <= numbers[i] <= 1000
• numbers 按 非递减顺序 排列
• -1000 <= target <= 1000
• 仅存在一个有效答案

func twoSum(numbers []int, target int) []int {
    low, high := 0, len(numbers) - 1
    for low < high {
        sum := numbers[low] + numbers[high]
        if sum == target {
            return []int{low + 1, high + 1}
        } else if sum < target {
            low++
        } else {
            high--
        }
    }
    return []int{-1, -1}
}

392 判断子序列

给定字符串 s 和 t ，判断 s 是否为 t 的子序列。

字符串的一个子序列是原始字符串删除一些（也可以不删除）字符而不改变剩余字符相对位置形成的新字符串。（例如，"ace"是"abcde"的一个子序列，而"aec"不是）。

进阶：

如果有大量输入的 S，称作 S1, S2, ... , Sk 其中 k >= 10亿，你需要依次检查它们是否为 T 的子序列。在这种情况下，你会怎样改变代码？

致谢：

特别感谢 @pbrother 添加此问题并且创建所有测试用例。

示例 1：

输入：s = "abc", t = "ahbgdc"
输出：true

示例 2：

输入：s = "axc", t = "ahbgdc"
输出：false

提示：

• 0 <= s.length <= 100
• 0 <= t.length <= 10^4
• 两个字符串都只由小写字符组成。

func isSubsequence(s string, t string) bool {
    n, m := len(s), len(t)
    i, j := 0, 0
    for i < n && j < m {
        if s[i] == t[j] {
            i++
        }
        j++
    }
    return i == n
}

2000 反转单词前缀

给你一个下标从 0 开始的字符串 word 和一个字符 ch 。找出 ch 第一次出现的下标 i ，反转 word 中从下标 0 开始、直到下标 i 结束（含下标 i ）的那段字符。如果 word 中不存在字符 ch ，则无需进行任何操作。

• 例如，如果 word = "abcdefd" 且 ch = "d" ，那么你应该 反转 从下标 0 开始、直到下标 3 结束（含下标 3 ）。结果字符串将会是 "dcbaefd" 。

返回 结果字符串 。

示例 1：

输入：word = "abcdefd", ch = "d"
输出："dcbaefd"
解释："d" 第一次出现在下标 3 。 
反转从下标 0 到下标 3（含下标 3）的这段字符，结果字符串是 "dcbaefd" 。

示例 2：

输入：word = "xyxzxe", ch = "z"
输出："zxyxxe"
解释："z" 第一次也是唯一一次出现是在下标 3 。
反转从下标 0 到下标 3（含下标 3）的这段字符，结果字符串是 "zxyxxe" 。

示例 3：

输入：word = "abcd", ch = "z"
输出："abcd"
解释："z" 不存在于 word 中。
无需执行反转操作，结果字符串是 "abcd" 。

提示：

• 1 <= word.length <= 250
• word 由小写英文字母组成
• ch 是一个小写英文字母

func reversePrefix(word string, ch byte) string {
    s := []byte(word)
    for i, v := range s {
        if byte(v) == ch {
            for left := 0; left < i ; i-- {
                s[left], s[i] = s[i], s[left]
                left++
            }
            break
        }
    }
    return string(s)
}