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daily leetcode - Two-Sum - !

题目地址

题目描述

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  *exactly*  one solution, and you may not use the  *same*  element twice.

Example:
Given nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,

Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,
return [0, 1].

思路

啦啦啦,欢迎开启 LeetCode 刷题的旅程,这将是一段漫长而又艰辛的旅程,这是一条攀登珠穆朗玛的皑皑雪山路,这是通向 One Piece 宝藏的伟大航路,这是成为火影的无比残酷的修罗场,这是打破吊丝与高富帅之间界限的崩玉。但请不要害怕,在老船长 Grandyang 博主的带领下,必将一路披荆斩棘,将各位带到成功的彼岸,不过一定要牢记的是,不要下船,不要中途放弃,要坚持,要自我修炼,不断成长!那么,起航吧 ~这道 Two Sum 的题目作为 LeetCode 的开篇之题,乃是经典中的经典,正所谓‘ 平生不识 TwoSum,刷尽 LeetCode 也枉然 ’,就像英语单词书的第一个单词总是 Abandon 一样,很多没有毅力坚持的人就只能记住这一个单词,所以通常情况下单词书就前几页有翻动的痕迹,后面都是崭新如初,道理不需多讲,鸡汤不必多灌,明白的人自然明白。

这道题给了我们一个数组,还有一个目标数 target,让找到两个数字,使其和为 target,乍一看就感觉可以用暴力搜索,但是猜到 OJ 肯定不会允许用暴力搜索这么简单的方法,于是去试了一下,果然是 Time Limit Exceeded,这个算法的时间复杂度是 O(n^2)。那么只能想个 O(n) 的算法来实现,由于暴力搜索的方法是遍历所有的两个数字的组合,然后算其和,这样虽然节省了空间,但是时间复杂度高。一般来说,为了提高时间的复杂度,需要用空间来换,这算是一个 trade off 吧,但这里只想用线性的时间复杂度来解决问题,就是说只能遍历一个数字,那么另一个数字呢,可以事先将其存储起来,使用一个 HashMap,来建立数字和其坐标位置之间的映射,由于 HashMap 是常数级的查找效率,这样在遍历数组的时候,用 target 减去遍历到的数字,就是另一个需要的数字了,直接在 HashMap 中查找其是否存在即可,注意要判断查找到的数字不是第一个数字,比如 target 是 4,遍历到了一个 2,那么另外一个 2 不能是之前那个 2,整个实现步骤为:先遍历一遍数组,建立 HashMap 映射,然后再遍历一遍,开始查找,找到则记录 index。

关键点解析

同思路

代码

C++ 解法一:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> m;
        vector<int> res;
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            m[nums[i]] = i;
        }
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            int t = target - nums[i];
            if (m.count(t) && m[t] != i) {
                res.push_back(i);
                res.push_back(m[t]);
                break;
            }
        }
        return res;
    }
};

Java 解法一:

public class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> m = new HashMap<Integer, Integer>();
        int[] res = new int[2];
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            m.put(nums[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            int t = target - nums[i];
            if (m.containsKey(t) && m.get(t) != i) {
                res[0] = i;
                res[1] = m.get(t);
                break;
            }
        }
        return res;
    }
} 

或者可以写的更加简洁一些,把两个 for 循环合并成一个:

C++ 解法二:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> m;
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            if (m.count(target - nums[i])) {
                return {i, m[target - nums[i]]};
            }
            m[nums[i]] = i;
        }
        return {};
    }
};

Java 解法二:

public class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> m = new HashMap<Integer, Integer>();
        int[] res = new int[2];
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (m.containsKey(target - nums[i])) {
                res[0] = i;
                res[1] = m.get(target - nums[i]);
                break;
            }
            m.put(nums[i], i);
        }
        return res;
    }
}

本文参考自:
https://github.com/grandyang/leetcode/issues/1

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