【LeetCode】two_sum

本文分享了一种使用Java解决“两数之和”问题的方法,通过哈希表(HashMap)来快速查找目标值,降低了时间复杂度。此外,还对比了简单双层循环的方法,并介绍了Integer与int的区别。

写在前面:

       之前因为项目、课程各种原因,偷懒了很久,现在基本大作业结束了,过一段时间要去实习了,所以一定一定要坚持继续刷题,本来是习惯cpp的,后来因为很多课程用到java,找实习也发现java工程师的需求大过cpp开发工程师,所以转用java了,几乎是从头开始,一定要坚持,一定要加油!

题目:

思路:

方法1:简单的两层循环,找到nums[i] + nums[j] = target 的 i 和 j 值,返回即可。

方法2:用map,通过寻找对应key值的value,及对应值的坐标(索引index)

    这里有一个介绍基础的hashmap操作的博客:

        https://blog.youkuaiyun.com/jinqianwang/article/details/80030939

【备注:这里要注意Integer和int是不同的】

    Integer和string其实是类似的,都是继承了object 的类,存储在栈中,通过赋初值就可以发现他们的区别

        int a = 5;

        Integer b = new Integer(10);

OK,接下来是代码:

public class Two_sum_1 {
	public static int[] twoSum(int[] nums,int target) {
//		时间复杂度为O(n)
		Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
		for(int i = 0 ; i < nums.length ; i++){
			Integer index = map.get(target - nums[i]);
			if(index == null){
				map.put(nums[i], i);
			}else{
				return new int[]{i,index};
			}
		}
		return new int[]{0,0};
//		普通实现方法,时间复杂度是O(n2)
//		int[] res = new int[2];
//		for(int i = 0;i < nums.length;i++){
//			for(int j = i+1; j < nums.length; j++){
//				if(nums[i] + nums[j] == target)
//					return new int[]{i,j};
//			}
//		}
//		return res;
	}
	public static void main(String[] args){
		int[] nums = new int[]{1,3,4,8,5};
		int target = 8;
		int[] res;
		res = twoSum(nums,target);
		for(int i = 0; i < res.length;i++)
			System.out.println(res[i]);
	}
}


LeetCode 中,two-sum 问题是经典的算法问题之一。使用哈希表解法是其中一种高效且常见的实现方式。该方法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度也为 O(n),相较于暴力双重循环的 O(n²) 方法更优。 ### 哈希表解法的核心思想 通过遍历数组,在每次迭代中计算当前元素与目标值之间的差值(即 `target - nums[i]`),然后检查该差值是否已经存在于哈希表中。如果存在,则说明找到了满足条件的两个数;如果不存在,则将当前元素及其索引存入哈希表中,以便后续查找。 ### C++ 实现代码 ```cpp class Solution { public: vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) { unordered_map<int, int> hash; // 存储元素的值和下标 int n = nums.size(); for (int i = 0; i < n; ++i) { int x = target - nums[i]; // 寻找对应的另一个加数 if (hash.count(x)) return { hash[x], i }; // 如果找到,直接返回结果 else hash[nums[i]] = i; // 否则,将当前元素存入哈希表 } return { -1, -1 }; // 没有找到符合条件的两个数 } }; ``` ### C 实现代码 另一种实现方式是使用静态分配或动态分配的哈希表结构,例如使用数组模拟哈希表。这种方法在某些特定条件下可能效率更高,尤其是当输入数据范围较小且已知时。 以下是一个优化过的 C 语言实现示例: ```c int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize) { int min = INT_MAX; *returnSize = 2; int i = 0; for (i = 0; i < numsSize; i++) { if (nums[i] < min) min = nums[i]; } int max = target - min; int len = max - min + 1; // 确定哈希表长度 if (len <= 50000) { int *table = (int*)malloc(len * sizeof(int)); int *indice = (int*)malloc(2 * sizeof(int)); for (i = 0; i < len; i++) { table[i] = -1; // 初始化哈希表 } for (i = 0; i < numsSize; i++) { if (nums[i] - min < len) { if (table[target - nums[i] - min] != -1) { indice[0] = table[target - nums[i] - min]; indice[1] = i; return indice; } table[nums[i] - min] = i; } } free(table); return indice; } else { int *a = (int *)malloc(sizeof(int) * 2); for (int i = 0; i < numsSize; i++) { for (int j = 0; j < numsSize; j++) { if (i != j && nums[i] + nums[j] == target) { a[0] = i; a[1] = j; return a; } } } return NULL; } } ``` ### 关键点分析 - **时间复杂度**:O(n),因为每个元素只被处理一次。 - **空间复杂度**:O(n),用于存储哈希表。 - **适用场景**:适用于需要快速查找配对值的问题。 - **注意事项**:确保在查找过程中不会重复使用同一个元素,因此需在哈希表中保存的是之前遍历过的元素[^2]。 ---
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