Two Sum 的map函数

本文介绍了一种使用C++解决TWOSUM问题的方法,通过利用map数据结构替代传统双层循环,将时间复杂度从O(n^2)优化至O(n log n)。文章详细解析了map作为红黑树的底层实现原理及其如何保持树的高度不超过log n,从而确保高效查找。

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vector<int>& nums声明一个动态的数组,  results.push_back是对数组赋值


刚刚开始是用两个for循环,但是时间复杂度为n^2,在网上查到了用map写法,果然ACCEPT,所以今天研究一下map函数以及其原因。

TWO SUM 的C++函数如下所示

class Solution {

public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> results;
        int sum;
        map<int,int> hmap;
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
                if(!hmap.count(nums[i])){
                   hmap.insert(pair<int,int>(nums[i],i));                         
                }
                if(hmap.count(target-nums[i])){
                   int n=hmap[target-nums[i]];
                   if(n<i){
                     results.push_back(n+1);  
                     results.push_back(i+1);      
                   }                                  
                }           
            }
        return results;
            }

};

首先要加上头文件#include<map>

map函数 原理是红黑树

红黑树,一种二叉查找树,但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色,可以是Red或Black。

通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍,因而是接近平衡的。

满足二叉树的性质,时间复杂度为O(log n),

但它是如何保证一棵n个结点的红黑树的高度始终保持在logn的呢?这就引出了红黑树的5个性质:

  1. 每个结点要么是红的要么是黑的。  
  2. 根结点是黑的。  
  3. 每个叶结点(叶结点即指树尾端NIL指针或NULL结点)都是黑的。  
  4. 如果一个结点是红的,那么它的两个儿子都是黑的。  
  5.  对于任意结点而言,其到叶结点树尾端NIL指针的每条路径都包含相同数目的黑结点。 

正是红黑树的这5条性质,使一棵n个结点的红黑树始终保持了logn的高度,从而也就解释了上面所说的“红黑树的查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(log n)”这一结论成立的原因。


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