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【算法LeetCode】第一题 - 两数之和(简单)

半猫Coder 2021-01-03
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加油加油!今天开始做算法题

听着《芸芸众生》,你感觉到了决心



问题描述:

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 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,数组中同一个元素不能使用两遍。

你可以按任意顺序返回答案。


来源:力扣(LeetCode)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。


一、暴力枚举

这个想法很简单,也是我的做法。

以下是官方思想解答:

穷举的每一个数 x,寻找数组中是否存在target-x 。

当我们遍历整个数组寻找 target-x 时,需要注意到每个 x 之前的元素都已经和 x 匹配过,因此不需要再进行匹配。而每一个元素不能被使用两次。

不多阐述了,这是我的代码:

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int[] list = new int[2];
        for(int i=0;i<nums.length-1; i++){
            for(int j=i+1; j<nums.length; j++){
                if(nums[i] + nums[j] == target){
                    list[0] = i;
                    list[1] = j;
                    return list;
                }
            }
        }
        return list;
    }
}


其中,在return返回值的地方可以进行优化,不必在前面声明一个数组,而是直接在返回值处返回一个数组即可,这是LeetCode官方代码:

class Solution {
    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[0];
    }
}


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)。


二、哈希表

这个思想我没有接触过,以前学习数据结构时了解过哈希表,但是并没有实用过。现在接触到了,可是有关的知识早已忘却,非常惭愧!

思路及算法:

注意到方法一的时间复杂度较高的原因是寻找 target - x 的时间复杂度过高。因此,我们需要一种更优秀的方法,能够快速寻找数组中是否存在目标元素。如果存在,我们需要找出它的索引。

使用哈希表,可以将寻找target - x的时间复杂度降低到从O(N)降低到O(1)。

这样我们创建一个哈希表,对于每一个 x,我们首先查询哈希表中是否存在 target - x,然后将 x 插入到哈希表中,即可保证不会让 x 和自己匹配。

代码:

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

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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