【水 Leetcode 简单】两数之和 2019_12_11

最新推荐文章于 2022-10-13 14:50:14 发布

今心木目

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分类专栏： Leetcode 文章标签：简单

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本文探讨了两数之和问题的算法优化过程，从原始的爆破算法O(n^2)逐步改进到使用HashMap实现O(n)的时间复杂度。通过对比三种不同实现方式的执行效率，展示了算法优化的重要性和具体实践。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.一拍脑门，耗时最长算法O(n^2) ==> 爆破算法
2.二拍脑门，从减法变加法，仍然是时间复杂度O(n^2) ==> 爆破算法
3.耗时思考：

双层 for 循环
最惨情况：给定数组的最后2个数值，如果有序是不是就会快点？二分法
如何加速查找，加速命中

4.耗时改进：

单层 for 循环
加速查找 ==> int[hash]
加速命中 ==> 减法补数概念，target - a = a.补数 = b (a.值不被关注)

5.优化结果：HashMap<a.补数,a.数组索引>

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{2, 7, 3, 3, 11, 15};
        int target = 6;
        int[] result = twoSum(nums, target);
        int[] result2 = twoSum2(nums, target);
        int[] result1 = twoSum1(nums, target);
        System.out.println(result[0] + "," + result[1]);
        System.out.println(result1[0] + "," + result1[1]);
        System.out.println(result2[0] + "," + result2[1]);
    }

    /**
     * 执行用时 :3 ms, 在所有 java 提交中击败了98.42%的用户
     * 内存消耗 :36.9 MB, 在所有 java 提交中击败了93.40%的用户
     *
     * @param nums   数组
     * @param target 目标值
     * @return 两数索引数组
     */
    private static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //1.两两求和 改良
        //目标：加速
        //     ① 双层 for 循环 ？？必要吗
        //     ② 数据排序 ? 不也是一层for循环？
        //     ③ 加速命中 ?
        //产物：哈希Map<a的target补数,a的index>
        //     单层 for 循环
        //     插入数值时 ==> 建立索引 ==> HashMap
        //     所查找目标：两数值索引index1，index2 ——> 两数值无所谓，只要证明其关系 ——> 存入数值a-替换->存入a对target补数
        //3.数值b 与 数值a的HashMap<a.补数 , a.index> 进行包含计算 b == a.补数 == target - a
        HashMap<Integer, Integer> hash = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (hash.containsKey(nums[i]))
                return new int[]{hash.get(nums[i]), i};
            hash.put(target - nums[i], i);
        }
        return new int[]{};
    }

    /**
     * 执行用时 :50 ms, 在所有 java 提交中击败了21.74%的用户
     * 内存消耗 :37.3 MB, 在所有 java 提交中击败了90.40%的用户
     *
     * @param nums   数组
     * @param target 目标值
     * @return 两数索引数组
     */
    private static int[] twoSum2(int[] nums, int target) {
        //2.两两求和，if 和==target
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
                int res = nums[i] + nums[j];
                if (i == j) continue;
                else if (res == target)
                    return new int[]{i, j};
            }
        }
        return new int[]{};
    }

    /**
     * 执行用时 :123 ms, 在所有 java 提交中击败了5.02%的用户
     * 内存消耗 :37.6 MB, 在所有 java 提交中击败了86.00%的用户
     *
     * @param nums   数组
     * @param target 目标值
     * @return 两数索引数组
     */
    private static int[] twoSum1(int[] nums, int target) {
        //1.target-nums[i]，if 差值==nums[j]
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int cha = target - nums[i];
            for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
                if (cha == nums[j]) {
                    if (i == j) continue;
                    return new int[]{i, j};
                }
            }
        }
        return new int[]{};
    }
}