【力扣Hot100详解】解密“两数之和”：用Java开启你的算法之旅！-优快云博客

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“两数之和”，力扣题库中的开篇之作，堪称算法界的“Hello World”。无论你是算法小白，还是想巩固基础的大佬，这道题都值得你细细品味。今天，我们就用 Java 来揭开它的神秘面纱，带你轻松玩转力扣！

题目回顾

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

进阶：你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗？

解题思路

1. 暴力法：简单直接，适合入门

最直观的想法就是暴力枚举。我们可以用两个嵌套的循环，遍历数组中的每一个元素，看看是否存在两个数的和等于 target。

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}

时间复杂度：O(n²)，毕竟两层循环，效率不高。

适用场景：适合小规模数据，或者你只是想快速写个解法交差。

2. 哈希表法：优雅高效，进阶必备

暴力法虽然简单，但显然不够优雅。我们可以借助哈希表（HashMap）来优化查找过程。具体思路是：

遍历数组，对于每一个元素 nums[i]，计算 target - nums[i]，看看这个差值是否在哈希表中。
如果在，说明找到了两个数，直接返回它们的下标。
如果不在，就把当前元素的值和下标存入哈希表，继续遍历。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int complement = target - nums[i];
        if (map.containsKey(complement)) {
            return new int[]{map.get(complement), i};
        }
        map.put(nums[i], i);
    }
    throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}

时间复杂度：O(n)，只需要遍历一次数组，哈希表的查找操作是 O(1) 的。

适用场景：适合大规模数据，效率高，代码简洁。

代码实现

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class TwoSum {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[]{map.get(complement), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }
}