LeetCode练习1：Two Sum

题目

Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.
You may assume each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.

Example:

Given nums = [2, 7, 11, 15], target = 9. Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9, return [0, 1].

分析

题目中的输入为：列表$nums$, 目标值$target$.
输出为：符合条件的列表元素下标。

题目中给出的假设条件为：每组输入对应唯一的解，同时返回的列表元素不可重复。

解答

下面解答的编程语言均为Python3。由于题目要求找出符合条件的两个元素的下标，默认返回下标时，按照从小到大顺序；而当无符合条件的元素组合时，定义返回[ ]。

解法一：

class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        num_len = len(nums)
        for i in range(num_len):
            num_i = nums[i]
            for j in range(i+1, num_len):
                if num_i + nums[j] == target:
                    return [i, j]
        return []

使用双层循环对每一种可能的元素对进行判断，一旦发现符合条件的元素对，则返回结果。该方法的思路简单，实现起来也比较容易，但复杂度为$O(n^2)$，对于元素较多的列表不太适用。

解法二：

class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        num_dict = dict()
        for i, k in enumerate(nums):
            if target - nums[i] in num_dict:
                return [num_dict[target-nums[i]], i]

            num_dict[k] = i

        return []

dict，即字典，是python语言中重要的一种数据结构。dict采用key-value键对的方式储存数据，而key的寻址则采用hashmap的方式，便于能够快速查找和修改字典元素。当没有寻址冲突发生时，其查找效率为$O(1)$， 此时上述解法的复杂度为$O(n)$。