两数之和

题目

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1:

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。

示例 2:

输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:

输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]

提示:

   2<= nums.length <= 104
  -109 <= nums[i] <= 109
  -109 <= target <= 109
  只会存在一个有效答案

进阶:你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?

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解答 1 【暴力枚举】

思路

嵌套循环, 依次遍历整数数组数据,判断数组中两数相加是否等于 target , 等于返回两数下标, 否则 说明未找到 符合要求的数据

代码
public int[] twoSum2(int[] nums, int target) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    return null;
}
复杂度分析
  • 时间复杂度:
    • O(N2),其中 N 是数组中的元素数量。最坏情况下数组中任意两个数都要被匹配一次。
  • 空间复杂度:
    • O(1)。

解答 2 【哈希表】

思路

创建一个 Map 集合,将 整数数组循环遍历添加到 map 里 【key --> 整数值; value --> 整数下标】 , 同时 利用 Map 的 containsKey(target - nums[i]) , 查找 Map 中是否 存在targert 与 nums[i] 的 补数, 存在则返回 补数的下标 和 nums[i] 的下标。 不存在 则返回 null 【或可抛出异常】

代码
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(nums.length);
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (map.containsKey(target - nums[i])) {
            return new int[]{map.get(target - nums[i]),i};
        }
        map.put(nums[i], i);
    }
    return null;
}
复杂度分析
  • 时间复杂度:
    • O(N),其中 N 是数组中的元素数量。对于每一个元素 x,我们可以 O(1) 地寻找 target - x
  • 空间复杂度:
    • O(N),其中 N 是数组中的元素数量。主要为哈希表的开销。
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