讲解LeetCode第1题：两数之和(完整代码）

题目介绍：

输入：nums={2,7,11,15} , target=22

输出：1,3

解释：因为num[1]+num[3]==22 , 所以返回1,3

方法一：暴力枚举

完整代码展示

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;


class Solution
{
public:
	vector<int>twoSum(vector<int>&nums, int target)
	{
		int n = nums.size();
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			for (int j = i + 1; j < n; j++) 
			{
				if (nums[i] + nums[j] == target)
				{
					return{ i,j };
				}
					
			}
		}
		return {};
	}
};


int main()
{
	vector<int>nums = { 2,7,11,15 };
	int target = 22;

	Solution find;
	vector<int>result=find.twoSum(nums, target);

	if (!result.empty())
	{
		cout << "目标值" << target << "是下标为"
			<< result[0] << "和" << result[1] 
			<< "对应的值之和" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "没有两数之和是" << target << endl;
	}
	return 0;
}

核心原理演示

输入：nums={2,7,11,15} , target=22

输出：1,3

代码片段解释

片段一：

#include<iostream>
#include<vector>

iostream库是C++标准库的一个头文件，他提供了进行输入和输出操作的类。例如：输入类 istream和输出类ostream。我们在C++使用的cin和cout就是这些类的实例化对象。

vector容器类是C++标准模板库 (STL)的一个头文件，它提供了一种能够存储任意类型的动态数组的容器。

总而言之：这两行代码通过包含C++标准库中的iostream和vector头文件，使得你的程序能够使用输入输出流和动态数组的功能。

注：与C语言中的数组不同，vector的大小可以在运行时改变，他会自动管理其存储的内存。

片段二：

return{ i,j };
return {};

这两句代码使用了C++11引入的列表初始化语法：它允许你直接在返回语句中初始化一个对象。

例如：return{i，j}；中就创建一个临时vector对象，并用i和j作为它的初始化元素。

即，在C++11中，当你使用花括号{}包围一系列值时，并且这些值被用于需要特定类型对象的上下文中（比如函数的返回类型），编译器会自动进行类型推导和对象初始化。

片段三：

int n = nums.size();
if (!result.empty())

这两句代码中nums和result都是vector容器类实例化的对象，这里这两个对象分别调用了不同的成员函数。

• 成员函数size(), 该函数返回容器中元素的数量。

• 成员函数empty(), 该函数返回一个布尔值，判断容器是否为空。如果为空返回true，否则返回false。

注：这两个成员函数不仅适用于vector容器，还适用于list容器。

方法二：哈希表

完整代码展示

#include<iostream>
#include<vector>
#include<unordered_map>
using namespace std;


class Solution
{
public:
	vector<int>twoSum(vector<int>&nums, int target)
	{
		unordered_map<int, int>hashtable;
		for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
		{
			auto it = hashtable.find(target - nums[i]);
			if (it != hashtable.end())
			{
				return { it->second,i };
			}
			hashtable[nums[i]] = i;
		}
		return{};
	}
};


int main()
{
	vector<int>nums = { 6,3,8,2,1 };
	int target = 8;

	Solution find;
	vector<int>result = find.twoSum(nums, target);

	if (!result.empty())
	{
		cout << "目标值" << target << "是下标为"
			<< result[0] << "和" << result[1]
			<< "对应的值之和" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "没有两数之和是" << target << endl;
	}
	return 0;
}

核心原理演示

输入：nums={6,3,8,2,1} , target=8

输出：0,3

代码片段解释

片段一：

#include<unordered_map>
unordered_map<int, int>hashtable;

与vector同样unordered_map也是C++标准模板库的一个头文件。

vector定义了一个序列容器,unordered_map定义了一个 关联容器。

unorder_map存储的元素是键值对(key-value pairs),其中每一个键都是唯一的，并且映射到一个值。

因此unordered_map<int, int>hashtable;创建了一个unorder_map<int,int>类型的关联容器hashtable，用以存储数组nums中的元素值作为键(key),以及这些元素在数组中的索引作为值(value)。

片段二：

auto it = hashtable.find(target - nums[i]);
if (it != hashtable.end())

这两句代码中hashtable分别调用了unordered_map的两个成员函数。

• 成员函数find()：该函数返回一个找到的键的迭代器，作为查找键的最终结果。
  • 如果找到了对应的键 (本例中是target - nums[i])，迭代器将指向该键对应的元素
  • 如果没有找到，迭代器将等于一个特殊的迭代器end()

• 成员函数end()：该函数返回一个特殊的迭代器，它指向容器的“尾部位置”。
  (注：这不是一个有效的元素位置，而是用作算法和成员函数的一个终止条件)，所以说任何指向容器内元素的迭代器都会小于end()迭代器。

片段三：

return { it->second,i };

it->second用于访问迭代器it指向的元素的键相关联的值。或者可以理解为通过it->second访问迭代器it指向的元素的值部分。

片段四：

hashtable[nums[i]] = i;

这行代码是在向一个名为hashtable的unorder_map容器中添加或 更新一个键值对。

• 键：nums[i]，是正在遍历的nums数组中的元素。
• 值：i，是该元素在nums数组中的索引。

注意：

• 如果hashtable中不存在键等于nums[i]，那么一个新的键值对将被添加到hashtable中，键为nums[i],值为i。

• 如果hashtable中已经存在一个键等于nums[i]，那么它相关联的值将被更新为当前的i