画解算法(1.|画解算法:1. 两数之和)
题目链接
https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/
题目描述
【画解算法(1.|画解算法:1. 两数之和)】给定一个整数数组 nums
和一个目标值 target
,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,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。
示例:
给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]
解题方案 思路1:两次for循环
- 利用两次for循环,遍历每一个元素,再将差值与其后元素一一比对,也称为“暴力法”。
- 时间复杂度为O(n^2):n + (n-1) + .... + 1。
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
for (int i = 0;
i < nums.length;
i++) {
for (int j = i + 1;
j < nums.length;
j++) {
if (nums[j] == target - nums[i]) {
return new int[]{i, j};
//返回数组最简洁
}
}
}
throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
//非法参数异常
}
}
思路2:两遍哈希表
- “暴力法”时间复杂度高,因为差值要一一和其后元素比较,如果差值一次就能和其他所有元素比较,那么时间复杂度为O(n)。
- 可以利用哈希表的contains()实现此功能。
- 因为需要返回索引,所以元素和索引要相关联,所以使用Map结构。
- 因为要返回索引,假设索引作为key,元素作为value,不能根据value(元素)返回其key(索引),所以元素作为key,索引作为value。
- 两遍哈希表,第一遍将数据存放到map中,第二遍使用contains方法。
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
Map map = new HashMap<>();
//引用对象使用可指定存储类型
for (int i = 0;
i < nums.length;
i++) {
map.put(nums[i], i);
//nums[i]做key,虽nums[i]可重复,但此时value为第二个索引,可区分;nums[i]为value,不能根据value反推key(索引)。
}
for (int i = 0;
i < nums.length;
i++) {
int key = target - nums[i];
//map.keySet().contains(key);利用&&特性:如果map.containsKey(key)为false,map.get(key)将空指针异常;map.get(key) != i: 索引不同,确保不是同一个元素
if (map.containsKey(key) && map.get(key) != i) {
return new int[]{i, map.get(key)};
}
}
throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}
}
思路3:一遍哈希表
- 可将第一遍哈希省略,每次循环,将元素、索引存于map,当前元素可与前面的元素比较。
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
Map map = new HashMap<>();
for (int i = 0;
i < nums.length;
i++) {
int key = target - nums[i];
if (map.containsKey(key)) {//跟前面元素比较,肯定不是同一个元素,所以不比较索引
return new int[]{map.get(key), i};
//i在后
}
map.put(nums[i], i);
}
throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}
}
画解
- 请看灵魂画师牧码的画解
描述 | 1 | 2 | 3 | 4 |
---|---|---|---|---|
nums | [2, 7, 11, 15] | [3, 2, 4] | [3, 3] | [2, 5, 5, 11] |
target | 9 | 6 | 6 | 10 |
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