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[LeetCode]两数之和

时间:2019-08-20 00:32:09      阅读:84      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:++   指定   题目   type   查找   col   hashmap   相同   int   

1、题目

  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]

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
          
        }
}

 

2、分析

   转换一下思路,求一个数组中是否存在两个数其和为目标值target的问题等价于对于数组中的任意一个数值x,数组中是否存在数值(target-x)。而对于数组中是否存在某数值的问题,本质上是查找问题,可以使用常见的查找算法如遍历查找、二分查找等算法来实现。这里我们使用Java中的一种特殊的数据结构Map,利用Map中时间复杂度为O(1)的方法containsKey来进行查找。所以需要先利用已有的数组构造一个map,然后利用map逐个进行遍历查找。

 

3、代码

  (1)方法一

    代码:

 public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
             //构造Map,注意此处指定了map中键和值的类型为Integer,因为数组和数组下标都是整型
            Map<Integer,Integer> hashmap = new HashMap<>();
            //初始化map,简历数组值和下标的对应关系
            for(int i=0;i<nums.length;i++){
                hashmap.put(nums[i], i);
            }
            //for循环进行遍历查找
            for(int i=0;i<nums.length;i++){
                //对于数组中的每个值nums[i],判断数组中是否存在target - nums[i]
                int goal = target - nums[i];
                /*
                 * 当hashmap.containsKey(goal)返回值为true时候,只能说明存在两个数nums[i]和goal,使得两数之和为
                 * target,但是,题目还要求不能重复利用这个数组中同样的元素,所以还要加上判断条件hashmap.get(goal) != i
                   当两个条件均满足时候,才能满足题目要求
                */
                if(hashmap.containsKey(goal) && hashmap.get(goal) != i){
                    //返回两个的下标
                    return new int[]{i,hashmap.get(goal)};
                }
            }
           return null;
        }

    复杂度分析:

      • 时间复杂度O(n):算法中两次遍历大小为n的数组,而且在每个for循环内部都是时间复杂度为O(1)的操作,所以最终的时间复杂度为O(n)
      • 空间复杂度O(n):算法中需要额外的空间来存放包含n个键值对元素的map对象,所以空间复杂度O(n)。

  (2)方法二

    此方法对上述算法进行些许优化,采用一次时间复杂度为O(n)的遍历。上述算法先遍历一次构造map,然后遍历一次进行查找。本方法采用边查找边构造的方法,只需要遍历一次即可。

    代码:

     //此算法仍然采用Map的数据结构,但是采用的是边查找边构造map的过程
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            int goal = target - nums[i];
            /*如果map.containsKey(nums[i]返回值为true,则查找到了两个不重复的数值nums[i]和goal,其和为target
             *此处不用进行上述算法中的hashmap.get(goal) != i判断,因为下标为i的元素nums[i]还没有加入map中
             *也即goal和nums[i]不能是重复的元素,可能数值相同,但是在数组中不是同一个元素,没有重复使用
             */
            if(map.containsKey(goal)){
                return new int[]{map.get(goal),i};
            }
            //map.containsKey(goal)为false时候,执行此put操纵
            map.put(nums[i], i);
        }
        return null;

    复杂度分析:

      • 时间复杂度O(n):算法中只需要一次遍历大小为n的数组,而且在此for循环内部都是时间复杂度为O(1)的操作,所以最终的时间复杂度为O(n)
      • 空间复杂度O(n):算法中需要额外的空间来存放包含n个键值对元素的map对象,所以空间复杂度O(n)。

 本文为个人思考并参考网上部分资料所写,如有不合理、不正确的地方,欢迎下方留言交流。

[LeetCode]两数之和

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原文地址:https://www.cnblogs.com/xwwbb/p/11380243.html

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