两数之和2 - 输入有序数组

给定一个已按照升序排列 的有序数组,找到两个数使得它们相加之和等于目标数。

函数应该返回这两个下标值 index1 和 index2,其中 index1 必须小于 index2。

说明:

返回的下标值(index1 和 index2)不是从零开始的。

你可以假设每个输入只对应唯一的答案,而且你不可以重复使用相同的元素。

示例:

输入:

numbers = [2, 7, 11, 15], target = 9

输出: 

[1,2]

解释: 2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
        int length = numbers.length;
        // 0<index1<index2<length
        int index1 = 0;
        int index2 = length - 1;
        int[] result = new int[2];
        while(index1<index2){
            //相加小于目标值,index1右移,对应数值增大
            if(numbers[index1]+numbers[index2] < target){
                index1++;
            }else if(numbers[index1]+numbers[index2] > target){
                //相加大于目标值,index2左移,对应数值减小
                index2--;
            }else{
                //根据题目要求
                result[0] = index1+1;
                result[1] = index2+1;
                break;
            }
        }
        return result;
    }
}

思路:

  • 双指针

    初始化两个指针,index1指向最小元素(该数组是有序数组),即index1指向数组第一个元素,index2指向最大元素(数组最后一个元素)

    比较思路:

    1. 当两指针对应的值相加小于目标值,则移动index1指针,增大数值
    2. 当两指针对应的值相加大于目标值,则移动index2指针,减小数值
    3. 当两指针对应的数值相加等于目标值,则是最后结果
### 如何在有序数组中高效求解两数问题 对于给定的一个有序数组以及目标值 `target`,可以通过双指针法来高效地找到是否存在两个数使得它们的等于目标值。这种方法的时间复杂度为 O(n),相较于暴力枚举方法(O(n&sup2;)),效率显著提升。 以下是具体实现方式: #### 双指针法原理 在一个升序排列的数组中,可以设置两个指针分别指向数组的第一个元素(左指针)最后一个元素(右指针)。通过比较当前两指针对应数值之与目标值的关系调整指针位置: - 如果当前两数小于目标值,则移动左指针向右; - 如果当前两数大于目标值,则移动右指针向左; - 当两者相等时,即找到了满足条件的一对数[^1]。 此过程重复执行直到发现符合条件的结果或者左右指针相遇为止。 下面给出一段基于 Python 的代码示例展示该逻辑: ```python def two_sum_sorted(nums, target): left, right = 0, len(nums)-1 while left < right: current_sum = nums[left] + nums[right] if current_sum == target: return (nums[left], nums[right]) # 返回匹配的两个数 elif current_sum < target: left += 1 else: right -= 1 return None # 若无解则返回None # 测试数据 nums = [1, 3, 5, 7, 9] target = 8 result = two_sum_sorted(nums, target) if result is not None: print(f"The pair that sums to {target} is: {result}") else: print("No such pair exists.") ``` 上述程序定义了一个函数用于接收一个已排序好的列表 `nums` 整型变量 `target` ,并尝试找出是否有任意两项加起来正好等于指定的目标值。如果存在这样的组合就打印出来;否则告知不存在这样一对数字[^2]。 #### 总结说明 采用双指针策略处理此类问题不仅操作简便而且性能优越,在面对大规模输入场景下尤为适用。值得注意的是,这里假设了输入数组已经是按顺序排列好了的状态。如果不是这样的话,还需要先对其进行预处理—比如调用内置 sort() 方法来进行初步整理后再继续后续步骤[^3]。
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