前言
简单 √ 刷题第一天，万里之行始于足下！
题目
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，并且你不能使用两次相同的元素。
你可以按任意顺序返回答案。
示例 1：
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] 。
示例 2：
输入：nums = [3,2,4], target = 6 输出：[1,2]
示例 3：
输入：nums = [3,3], target = 6 输出：[0,1]
提示：
2 <= nums.length <= 104-109 <= nums[i] <= 109-109 <= target <= 109- 只会存在一个有效答案
思路
两个for循环遍历
我的题解
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
for(int i = 0; i<nums.size(); i++){
int other = target-nums[i];
for(int j = i+1; j<nums.size(); j++){
if(nums[j] == other){
return {i,j};
}
}
}
return {};
}
};
官方题解
注意到方法一的时间复杂度较高的原因是寻找 target - x 的时间复杂度过高。因此，我们需要一种更优秀的方法，能够快速寻找数组中是否存在目标元素。如果存在，我们需要找出它的索引。
使用哈希表，可以将寻找 target - x 的时间复杂度降低到从 O(N) 降低到 O(1)。
这样我们创建一个哈希表，对于每一个 x，我们首先查询哈希表中是否存在 target - x，然后将 x 插入到哈希表中，即可保证不会让 x 和自己匹配。
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
unordered_map<int, int> hashtable;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
auto it = hashtable.find(target - nums[i]);
if (it != hashtable.end()) {
return {it->second, i};
}
hashtable[nums[i]] = i;
}
return {};
}
};
作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/two-sum/solutions/434597/liang-shu-zhi-he-by-leetcode-solution/
来源：力扣（LeetCode）
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知识点：哈希表
在C++中，哈希表通常通过标准库中的 `unordered_map` 来实现。`unordered_map` 是一个存储键值对的容器，并且它提供了平均常数时间复杂度的插入、删除和访问操作。下面是一些关于如何使用 `unordered_map` 的基本介绍：
### 声明和初始化
```cpp
#include <unordered_map>
using namespace std;
unordered_map<int, int> myHashTable; // 创建一个int到int的哈希表
```
### 插入元素
可以通过多种方式向 `unordered_map` 中添加元素。
- 使用下标操作符 `[]` 添加或更新键值对：
```cpp
myHashTable[1] = 10; // 如果键1不存在，则插入；如果存在，则更新其值为10
```
- 使用 `insert` 方法：
```cpp
myHashTable.insert(make_pair(2, 20)); // 插入键2，值为20
```
### 访问元素
直接使用下标操作符 `[]` 可以访问特定键对应的值。如果该键不存在，则会创建一个新的键并将其值初始化为其类型的默认值（对于整型而言是0）。
```cpp
int value = myHashTable[1]; // 访问键1对应的值
```
为了安全地访问可能不存在的键，可以使用 `find` 方法：
```cpp
auto it = myHashTable.find(3); // 查找键3
if(it != myHashTable.end()){
cout << "Value: " << it->second; // 找到了键，输出对应的值
}else{
cout << "Key not found"; // 键不存在
}
```
### 删除元素
使用 `erase` 方法可以从哈希表中删除键值对。
- 删除指定键的元素：
```cpp
myHashTable.erase(1); // 删除键为1的元素
```
- 或者通过迭代器来删除：
```cpp
auto it = myHashTable.find(2);
if(it != myHashTable.end()){
myHashTable.erase(it); // 删除找到的元素
}
```
### 遍历哈希表
遍历 `unordered_map` 的方法与遍历其他标准库容器的方法类似，可以使用范围基础的for循环或者迭代器。
- 使用范围for循环：
```cpp
for(auto& element : myHashTable){
cout << "Key: " << element.first << ", Value: " << element.second << endl;
}
```
- 使用迭代器：
```cpp
for(auto it = myHashTable.begin(); it != myHashTable.end(); ++it){
cout << "Key: " << it->first << ", Value: " << it->second << endl;
}
```
这些就是使用 C++ `unordered_map` 的一些基本操作。它是一个非常强大的工具，特别适合用于需要快速查找、插入和删除数据的场景。
知识点：auto
`auto` 是C++11引入的一种类型推导机制，用于让编译器自动推断变量的类型。使用 `auto` 关键字可以让代码更加简洁，并且可以避免手动指定冗长或复杂的类型声明，特别是在处理模板和迭代器时。
### 使用场景
1. **简化复杂类型的声明**：当类型名称特别长或者难以写出时（例如，使用了模板的类型），`auto` 可以简化代码。
```cpp
vector<int>::iterator it = myVector.begin(); // 传统方式
auto it2 = myVector.begin(); // 使用auto简化
```
2. **在范围for循环中**：当你遍历容器时，可以利用 `auto` 来简化迭代变量的类型声明。
```cpp
for(auto& element : myVector){ // 自动推导element的类型
// 处理element
}
```
3. **声明lambda表达式返回类型**：对于一些复杂的情况，比如lambda表达式的返回类型难以直接指定时，可以使用 `auto` 来声明变量。
```cpp
auto lambda = [](int x, int y) -> int { return x + y; };
```
4. **配合模板编程**：在模板函数或类中，有时需要定义通用类型的局部变量，此时 `auto` 非常有用。
### 注意事项
- `auto` 并不是万能的，它只能用于编译器能够明确推断出类型的场合。
- 当你希望变量是引用类型或常量时，你需要显式地指明，如 `auto&` 或 `const auto`。
```cpp
auto& refToElement = myVector[0]; // auto 推导为 vector<int>::reference 类型的引用
const auto value = myVector[0]; // auto 推导为 int 类型的常量
```
- 在使用 `auto` 时要注意，有时候类型推导的结果可能与预期不同，特别是涉及隐式类型转换的情况下。
通过使用 `auto`，可以使你的代码更简洁、易读，同时减少编写错误的机会。不过，过度依赖 `auto` 可能会使代码的可读性降低，因为它隐藏了实际的类型信息。因此，在享受 `auto` 带来的便利的同时，也需要合理地使用它。
心得
此前没有接触过哈希表的实际用法，本题作为积累，下一题应用。
哈希表：特点是可以实现快速查询，每一个建通过内部的哈希函数映射到特定的存储位置。
此题的关键在于查找补数后对哈希表的更新，把补数作为建，下标作为值，直接寻址无需全部遍历。
虽然使用哈希表有种种好处，但是笔者认为，此题的设计简直就是为了哈希表“量身订造”。题目中已经“假设每种输入只会对应一个答案，并且你不能使用两次相同的元素”，假如把这个假设去掉，是否还能使用哈希表解答？在这个假设下又对应了什么实际问题？还可以再思考一下。
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