双指针算法实战：快慢指针、双向指针与滑动窗口

1. 算法实战：双指针技巧的三种经典应用

双指针算法是解决数组和链表问题的利器，今天我们就通过力扣的三道经典题目（27.移除元素、977.有序数组的平方、209.长度最小子数组），深入剖析快慢指针、双向指针和滑动窗口这三种双指针变体的应用场景和实现细节。

2. 移除元素问题解析

2.1 问题描述与暴力解法

给定一个数组nums和一个值val，需要原地移除所有数值等于val的元素，并返回新数组的长度。要求不使用额外数组空间，元素的顺序可以改变。

暴力解法的思路是发现目标值后，将后续所有元素前移一位，时间复杂度O(n²)：

java复制// 暴力解法（仅示意，不推荐）
for (int i = 0; i < size; i++) {
    if (nums[i] == val) { 
        for (int j = i + 1; j < size; j++) {
            nums[j - 1] = nums[j];
        }
        i--; // 因为下标i以后的数值都向前移动了一位
        size--;
    }
}

注意：这种解法在LeetCode上会超时，仅用于理解问题本质

2.2 快慢指针法实现

快慢指针法将时间复杂度优化到O(n)，空间复杂度O(1)：

• 快指针：寻找新数组需要的元素（即不等于val的元素）
• 慢指针：指向新数组的写入位置

java复制class Solution {
    public int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slow = 0;
        for (int fast = 0; fast < nums.length; fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
        }
        return slow;
    }
}

关键点解析：

1. 赋值操作nums[slow] = nums[fa