算法----两数之和

给定一个数组,一个目标值,请在数组中找到和为目标值的两个数字,并返回他们的数组下标。 你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。

eg.给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 13,因为 nums[0] + nums[2] = 2 + 11= 13,所以返回 [0, 2]
----------------------------------------------分割线----------------------------------------------------------------------

  • 解法一:

    暴力解法,两层循环,一次取出元素进行相加对比,空间复杂度O(1) ,时间复杂度O(n^2)

    class Solution{
      public int[] sum(int[] nums,int target){
          for(int i = 0 ;i<nums.length;i++){
             for(int j = i+1;j<nums.length;j++){
                 if(nums[i] + num[j] == target){
                     return new Int[]{i,j};
                 }
             }
          }
          throw new IllegalArgumentException("未找到");
      }
    }
    
  • 解法二:

    借助哈希表,第一次迭代将元素,以及元素对应下标存入哈希表,然后第二次迭代,依次取出数组元素,计算该元素与目标值的差值,查看该差值是否存在于哈希表中,如果存在,并且下表不是本次元素,则返回该值和差值对应下标。

    空间复杂度O(n),时间复杂度O(n)

    class Solution {
         public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
             Map<Integer, Integer> hashMap = new HashMap();
             for(int i = 0; i < nums.length; i++){
                 hashMap.put(nums[i], i);
            }
             for(int i = 0; i < nums.length; i++){
                int num = target - nums[i];
                  if(hashMap.containsKey(num) && hashMap.get(num) != i){
                   return new int[] {i, hashMap.get(num)}            
                  }
            }
            throw new IllegalArgumentException("未找到");    
         }
    }
    
    • 解法二优化:

    只用一次迭代,先计算差值,然后去哈希表中查询,如果找到,返回结果,如果未找到,该元素存入哈希表。

    class Solution {
          public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
              Map<Integer, Integer> hashMap = new HashMap();
              for(int i = 0; i < nums.length; i++){
                  int num = target - nums[i];
                 if(hashMap.containsKey(num)){
                     return new int[] {i, hashMap.get(num)};
                  }
                  hashMap.put(nums[i], i);
             }
             throw new IllegalArgumentException("未找到");
         }
    }
    
    class Solution{//for kotlin
        fun sum(nums:IntArray,target:Int):IntArray{
            val hashMap:HashMap<Int,Int> = HashMap()
            for((index,e) in nums.withIndex()){
                val num:Int = target - e
                if(hashMap.containsKey(num)){
                    return intArrayOf(hashMap[num]!!,index)
                }
                 hashMap.put(e,index)
            }
           throw IllegalArgumentException("未找到")
        }
        
    }
    
    class Solution{// for dart
      List sum(List nums,int target){
        Map map = Map();
        for(int i = 0;i<nums.length;i++){
          int num = target - nums[i];
          if(map.containsKey(num)){
            return [map[num],i];
          }
          map.addAll({nums[i]:i});
        }
        throw Exception("未找到");
      }
    }
    
    • 变种----给定数组为升序有序数组
    class Solution {
        //因为数组是有序的,那么两个指针,一个在头一个在尾,一层循环就能保证结果正确
        public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
            int start=0;
            int end=numbers.length-1;
            int result[]=new int[2];
            while (start<end){
                int temp=numbers[start]+numbers[end];
                if(temp==target) {
                    result[0]=start+1;
                    result[1]=end+1;
                    return result;
                }else if(temp<target){
                    int t=numbers[start];
                    start++;
                    while (numbers[start]==t){//去除与start相等的值来进行比较
                        start++;
                    }
                }else {
                    int t=numbers[end];
                    end--;
                    while (numbers[end]==t){
                        end--;
                    }
                }
            }
            return result;
        }
    }
    
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