算法之美-两数之和的n种解法

最新推荐文章于 2024-05-15 21:20:38 发布

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两数之和是力扣（leetcode）题库的第一题，难度为简单级别，下面是关于这题的描述：

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 target 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，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。例：
输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/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。

这个题你下意识会用什么解法来解呢？

第一解：双重for循环

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
function twoSum(nums, target) {
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        const diff = target - nums[i];
        for (let j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[j] == diff) {
                return [i, j]
            }
        }
    }
};

这个diff其实比较关键，比如nums为[2,7,11,15]，target为9，第一轮遍历，当i为0时，diff=9-2，diff等于7，只要找出数组中第j个等于diff的，那么i与j就是目标值，假入第一轮没有找到，后续以此类推。

第二解：for循环+Array.prototype.findIndex

function twoNum(nums, target) {
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        const diff = target - nums[i];
        const j = nums.findIndex((item, index) => index !== i && item == diff)
        if (j > -1) {
            return [i, j]
        }
    }
};

数组的findIndex()方法返回数组中满足提供的测试函数的第一个元素的索引。若没有找到对应元素则返回 -1。
nums调用findIndex满足条件：1.当前下标不等于i；2.当前值等于diff；条件满足时返回第一个元素的索引，不满足时返回-1，因此只要j不等于-1，那么当前i与j就是目标值

第三解：for循环+Array.prototype.indexOf

function twoNum(nums, target) {
   for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        const targetIndex = nums.indexOf(target - nums[i]);
        if(targetIndex != -1 && targetIndex !== i){
            return [i,targetIndex]
        } 
   }
};

indexOf() 方法返回在数组中可以找到给定元素的第一个索引，如果不存在，则返回 -1。
以官方示例值为例，第一轮遍历，nums中有target-nums[i]的值，所以targetIndex不等于-1并且也不等于i，直接返回i与targetIndex

第四解：for循环+Object.prototype.hasOwnProperty

function twoNum(nums, target) {
   const obj = {};
   for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
       const diff = target - nums[i];
       if (obj.hasOwnProperty(nums[i])) {
            return [obj[nums[i]], i]
       } else {
            obj[diff] = i
       }
   }
};
// 或
if (obj.hasOwnProperty(diff)) {
     return [obj[diff], i]
} else {
     obj[nums[i]] = i
}

hasOwnProperty() 方法会返回一个布尔值，指示对象自身属性中是否具有指定的属性（也就是，是否有指定的键）。
首先定义一个空对象obj，第一轮遍历时条件肯定是不满足的，所以会往obj中添加键值对（key：value），当obj身上有指定属性时，为真返回当前obj的value与i

第五解：for循环+Object.hasOwn()

Object.hasOwn() 旨在取代 Object.hasOwnProperty()

function twoNum(nums, target) {
    const obj = {};
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        const diff = target - nums[i];
        if (Object.hasOwn(obj, diff)) {
            return [obj[diff], i]
        }
        obj[nums[i]] = i
    }
};
// 或
if (Object.hasOwn(obj, nums[i])) {
	  return [obj[nums[i]], i]
} else {
	  obj[nums[i]] = i
}

如果指定的对象自身有指定的属性，则静态方法 Object.hasOwn() 返回 true。如果属性是继承的或者不存在，该方法返回 false。
此解除了判断对象中是否有某值的方法不一样，其他与第四解一致

第六解：for循环+Map

function twoNum(nums, target) {
    const map = new Map();
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        const diff = target - nums[i];
        if (map.has(nums[i])) {
            return [map.get(nums[i]), i]
        } else {
            map.set(diff, i)
        }
	}
};
// 或
if (map.has(diff)){
    return [map.get(diff), i]
} else {
	map.set(nums[i], i)
}

Map 对象保存键值对，并且能够记住键的原始插入顺序。任何值（对象或者基本类型）都可以作为一个键或一个值；
使用Map与第四、第五解查找类似

最后

其实能解的方法还有很多，比如for…in、for…of与数组提供的forEach、map、filter、some、every、find、reduce等方法，可能大家都发现了，虽然用的api方法不一样，但是实现逻辑其实只有两三种，通过遍历比较、查找目标值然后返回索引，下表为各方法用时与内存消耗，仅为本代码测试数据，实际值可能会有不同，测试的时候发现==与===、循环时使用break跳出都会导致最终结果不一致。