力扣第一题-两数之和[简单]

题目描述

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 <= 10^4

-10^9 <= nums[i] <= 10^9

-10^9 <= target <= 10^9

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?


解法

暴力枚举

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {

    int n = nums.length;

    for (int i = 0; i < n; ++i) {

        for (int j = i + 1; j < n; ++j) {

            if (nums[i] + nums[j] == target) {

                return new int[]{i, j};

            }

        }

    }

    return new int[]{};

}

明显这个算法的时间复杂度是 O(N2),题目里问我 你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗? 那我就得想一想了。。

二分查找(失败了)

二分查找只适用于有序数组

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {

    // 先进行升序排序

    sort(nums);

    int length = nums.length;

    for (int i = 0; i < length; i++) {

        int findNum = target - nums[i];

        int leftIndex = i + 1;

        int rightIndex = length - 1;

        int index = binarySearch(nums, findNum, leftIndex, rightIndex);

        if (index != -1) {

            // 找到目标值,返回索引数组

            return new int[]{i, index};

        }

    }

    return new int[]{};

}

/**

* 二分查找

*

* @param nums 数组

* @param findNum 要查找的数值

* @param left 左边索引

* @param right 右边索引

* @return 查询到的索引,未查询到返回-1

*/

private int binarySearch(int[] nums, int findNum, int left, int right) {

    while (left <= right) {

        int mid = left + (right - left) / 2;

        if (nums[mid] == findNum) {

            // 找到目标值,返回索引

            return mid;

        } else if (nums[mid] > findNum) {

            // 目标值在左半部分,更新右边界

            right = mid -1;

        } else {

            // 目标值在右半部分,更新左边界

            left = mid + 1;

        }

    }

    return -1;

}

输入数组 [3, 2, 4], 查找相加结果等于6 的两个数的索引

上述代码返回的结果是 [0,2]  3+4显然是不等于6的

原因是在代码开始执行 sort 后,数组的顺序发生了变化,虽然可以找到 相加等于target的两个数值,但无法找到最初对应的索引。除非,被查找的数组是个有序数组

因此,二分查找只对有序数组有效!!

哈希表

用哈希表实现就很简单了,准备一个map,以数值做为key,以索引作为value

遍历数组,查询map中是否存在目标值,存在返回 当前索引 以及 map中存储的目标值对应的索引;不存在 则向map中插入当前数值及索引

时间复杂度和空间复杂度都是O(N)

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {

    HashMap<Integer, Integer> numsMap = new HashMap<>();

    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {

        int targetNum = target - nums[i];

        if (numsMap.containsKey(targetNum)) {

            return new int[]{i, numsMap.get(targetNum)};

        }

        numsMap.put(nums[i], i);

    }

    return new int[]{};

}

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