leetCode之Two Sum python实现

1. Two Sum

• 要求：
  Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target。
  You may assume that each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.
• 题目大意：给定一个整数数组，返回其中两个数相加等于目标值的那两个数的索引。你可以假设只有唯一的两个数相加等于目标值。不允许你使用同一个数两次。

1.1 暴力法

• 解题思路：直接定义两个指针，从头开始穷举搜索。
• 时间复杂度为O（n²）。
• 这种结果在leetCode是通不过的，会产生“Time Limit Exceeded”。
• 程序如下

def twoSum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    '''
       Time Limit Exceeded 
    '''
    index = []
    for i in range(len(nums)):
        for j in range(i+1,len(nums)):
            if nums[i] + nums[j] == target:
                index.append(i)
                index.append(j)
                return index

1.2 排序后首尾同时遍历（不专业，暂且就这么叫吧。。。）

• 解题思路：首先对数组进行升幂排序，然后定义两个指针left和right，分别从左和从右开始遍历。因为排序后，数组是从小到大排列的，所以如果nums[left] + num[right] > target，那么right左移，反之left右移。当找到两个数时，再确定这两个数在原数组中的位置即可。
• 时间复杂度：O(n+n+n+n)=O(n)。
• 运行结果：耗时66ms

def twoSum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    temp_num = nums[:]  # [:]表示深拷贝，a = b 表示浅拷贝
    temp_num.sort()  # sort会改变原来数组，所以上面要深复制
    i = 0
    j = len(temp_num) - 1
    index = []
    while i < j:
        if temp_num[i] + temp_num[j] == target:
            for n in range(0,len(nums)):
                if temp_num[i] == nums[n]:
                    index.append(n)
                    break
            for m in range(len(nums)-1,-1,-1):
                if temp_num[j] == nums[m]:
                    index.append(m)
                    break
            index.sort()
            break
        elif temp_num[i] + temp_num[j] > target:
            j -= 1
        elif temp_num[i] + temp_num[j] < target:
            i += 1
    return index

1.3 哈希法

• 解题思路：第2种方法写的太麻烦了，可以使用使用python中dict，也就是hashmap。
• 时间复杂度：O(n)
• 运行结果：耗时53ms

def twoSum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    dict = {}
    index = 0
    for i in range(len(nums)):
        if target - nums[i] in dict:
            return [dict[target - nums[i]],i]
        else:
            dict[nums[i]] = index
            index += 1