TwoSum

/*
     * Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up 
     * to a specific target.
     * You may assume that each input would have exacly one solution, and you may not use
     * the same element twice.
     * Example:
     *      Give nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,
     *      Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,
     *      return [0,1]
     */

1. 暴力
   暴力算法时间复杂度O（n²），空间复杂度O（1）

public class TwoSum {
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[] {2, 7, 11, 15};
        int target = 9;
        int[] result = twoSum(nums, target);
        for(int i : result) {
            System.out.print(i + "\t");
        }
    }
    
    public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        ArrayList<Integer> resultList = new ArrayList<Integer>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for(int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if(nums[i] + nums[j] == target) {
                    resultList.add(i);
                    resultList.add(j);
                }
            }
        }
        int[] result = new int[resultList.size()];
        for(int i = 0; i < resultList.size(); i++) {
            result[i] = resultList.get(i);
        }
        return result;
    }
}

2. 两次遍历 HashMap
   时间复杂度：O(n)，
   我们把包含有 n 个元素的列表遍历两次。由于哈希表将查找时间缩短到 O(1) ，所以时间复杂度为 O(n)。

空间复杂度：O(n)，
所需的额外空间取决于哈希表中存储的元素数量，该表中存储了 n 个元素。

public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            map.put(nums[i], i);
        }
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if(map.containsKey(complement) && map.get(complement) != i) {
                return new int[] {i, map.get(complement)};
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution.");
    }

3. 一次遍历 HashMap
   进行迭代并将元素插入到表中的同时，回过头来检查表中是否已经存在当前元素所对应的目标元素。如果它存在，那找到了对应解，并立即将其返回
   时间复杂度：O(n)，
   我们只遍历了包含有 n 个元素的列表一次。在表中进行的每次查找只花费 O(1) 的时间。
   空间复杂度：O(n)，
   所需的额外空间取决于哈希表中存储的元素数量，该表最多需要存储 n 个元素。

public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if(map.containsKey(complement)) {
                return new int[] {map.get(complement), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution.");
    }