349两个数组的交集和01两数之和

本文探讨了Java实现的两个经典问题:数组中两数之和(使用哈希映射)和两个数组的交集(HashSet与Map)。通过实例展示了如何运用数据结构高效解决这些问题。

一、01两数之和

1.1 题目

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素不能使用两遍。
示例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

分析:
题意就是让你从数组中找到两个位置他们对应位置的和为target。

1.2 实现

public class TwoSum {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums1 = {4,9,5};
        int[] res = twoSum(nums1, 9);
        System.out.println(res[0]);
        System.out.println(res[1]);
    }

    public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //利用map结构,key存储数值,value存储下标
        int[] res = new int[2];
        if(nums == null || nums.length == 0){
            return res;
        }
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            int temp = target - nums[i];
            if(map.containsKey(temp)){
                res[1] = i;
                res[0] = map.get(temp);
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        return res;
    }

}

二、01两数之和

2.1 题目

给定两个数组,编写一个函数来计算它们的交集。
示例1:
输入: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出: [2]
示例1:
输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出: [9,4]
说明:
输出结果中的每个元素一定是唯一的。
我们可以不考虑输出结果的顺序。

2.2 实现

/**349. 两个数组的交集**/
public class Intersection {
    /**
     * 创建set集合,利用其具有去重的特点进行筛选
     * 创建nums集合,用于存储交集不重复的元素
     * 循环遍历数组2,如果set中包含有数组2的元素,则将这个元素加入到set2中
     * 遍历set集合,将结果存储在数组
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums1 = {4,9,5};
        int[] nums2 = {9,4,9,8,4};
        System.out.println(Arrays.toString(intersection2(nums1, nums2)));
    }

    // 方法1:Set集合
    public static int[] intersection1(int[] nums1, int[] nums2) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();    // HashSet特性:无序、不重复、无索引。
        Set<Integer> set2 = new HashSet<>();

        for(int i = 0; i < nums1.length; i++){
            set1.add(nums1[i]);
        }

        for(int i = 0; i < nums2.length; i++){
            if(set1.contains(nums2[i])){
                set2.add(nums2[i]);
            }
        }

        int[] nums = new int[set2.size()];
        int k = 0;
        for(Integer it : set2){
            nums[k++] = it;
        }
        return nums;
    }

    // 方法2:Map集合
    public static int[] intersection2(int[] nums1, int[] nums2) {
        // 创建map集合
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        // 将数组1中的元素全部加入到map集合中,并将其值默认为1,相当于做了去重的操作
        for(int i = 0; i < nums1.length; i++){
            map.put(nums1[i], 1);
        }
        // 创建list集合,用于存储结果
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 循环遍历数组2,如果map中包含数组2的元素,且其value大于0,则将其加入到list集合中,更新其value
        for(int j = 0; j < nums2.length; j++){
            if(map.containsKey(nums2[j]) && map.get(nums2[j]) > 0){
                list.add(nums2[j]);
                map.put(nums2[j], map.get(nums2[j]) - 1);// 将其value更新,也就是对其-1,相当于去重
            }
        }
        // 创建数组,用于存放结果,将list中的元素赋值给数组,并返回
        int len = list.size();
        int[] res = new int[len];
        for(int i = 0; i < len; i++){
            res[i] = list.remove(0);
        }
        return res;
    }
}
在 C 语言中,给定两个无序整数数组 A B,要找到它们的交集,可以使用哈希集合(如标准库中的 `std::unordered_set` 或自定义的散列表结构)来解决这个问题。以下是基本步骤: 1. 创建一个空的哈希集合(集合不会包含重复元素)。 2. 遍历数组 A,将每个元素添加到集合中。 3. 再次遍历数组 B,对于集合中已存在的元素(即存在于数组 A 中),记录下来。 4. 返回收集到的所有共同元素。 下面是一个简单的示例代码片段: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 100 typedef struct Node { int data; struct Node* next; } Node; // 自定义链表辅助函数 Node* createSet(int arr[], int n) { Node* head = NULL; for (int i = 0; i < n; i++) { if (!head) { head = (Node*)malloc(sizeof(Node)); head->data = arr[i]; head->next = NULL; } else { Node* temp = head; while (temp->next != NULL && arr[i] > temp->next->data) temp = temp->next; if (arr[i] <= temp->next->data) continue; Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = arr[i]; newNode->next = temp->next; temp->next = newNode; } } return head; } int* intersect(int* nums1, int m, int* nums2, int n) { Node* set = createSet(nums1, m); int intersection[MAX_SIZE] = {0}; int count = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (find(set, nums2[i])) { intersection[count++] = nums2[i]; } } // 如果没有任何交集,返回空指针 if (count == 0) return NULL; // 缩小结果数组大小并返回 intersection[count] = 0; return intersection; } // 查找链表中是否存在指定值 int find(Node* head, int value) { while (head != NULL && head->data != value) head = head->next; return head != NULL; } void printArray(int arr[], int size) { Node* temp = arr; while (temp != NULL) { printf("%d ", temp->data); temp = temp->next; } printf("\n"); } int main() { int nums1[] = {1, 2, 2, 1}; // 示例数组 A int nums2[] = {2, 2}; // 示例数组 B int m = sizeof(nums1) / sizeof(nums1[0]); int n = sizeof(nums2) / sizeof(nums2[0]); int* result = intersect(nums1, m, nums2, n); if (result) { printf("Intersection: "); printArray(result, count); } else { printf("No common elements.\n"); } free(result); // 释放内存 return 0; } ``` 在这个例子中,我们首先创建了一个链表表示数组 A 的唯一元素,然后遍历数组 B,查找链表中存在的元素,并将它们存入新数组 `intersection`。
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