代码随想录算法训练营第6天 | ● 242.有效的字母异位词 ● 349. 两个数组的交集 ● 202. 快乐数● 1. 两数之和

什么时候使用哈希法，当我们需要查询一个元素是否出现过，或者一个元素是否在集合里的时候，就要第一时间想到哈希法。

• 242.有效的字母异位词

# 给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的 字母异位词。 
#  示例 1: 
# 输入: s = "anagram", t = "nagaram"
# 输出: true
#  示例 2: 
# 输入: s = "rat", t = "car"
# 输出: false 
#  提示: 
#
#  1 <= s.length, t.length <= 5 * 10⁴ 
#  s 和 t 仅包含小写字母 

class Solution:
    def isAnagram(self, s: str, t: str) -> bool:
        record = [0] * 26
        for i in s:
            record[ord(i) - ord("a")] += 1
        for i in t:
            record[ord(i) - ord("a")] -= 1
        for i in range(26):
            if record[i] != 0:
                return False
        return True

ord(i) - ord("a") 是把字符串中的小写字母映射为 0 - 25 范围内的整数，进而当作列表 record 的索引；

ord() 函数

ord() 是 Python 的内置函数，其功能是返回一个字符对应的 Unicode 码点（整数）。比如，ord('a') 返回 97，ord('b') 返回 98，依此类推，ord('z') 返回 122。

ord(i) - ord("a") 的作用

由于题目限定字符串 s 和 t 仅包含小写字母，小写字母 a - z 的 Unicode 码点是连续的。ord("a") 是小写字母 a 的 Unicode 码点（值为 97），ord(i) 是当前字符 i 的 Unicode 码点。用 ord(i) - ord("a") 就能得到当前字符 i 相对于字母 a 的偏移量。

前两个for循环，分别记录字符串s、t中每个字符出现的索引位置和出现次数。

第一个for循环在出现次数+1，第二个for循环在出现次数-1.

然后第三个for循环检查整个记录的列表，如果有某个索引位置的出现次数不为 0，就说明字符串 s 和 t 中该字母出现的次数不一样，也就意味着它们不是字母异位词，此时返回 False；反之True。

• 349. 两个数组的交集

使用字典和集合

349. 两个数组的交集
给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的 交集 。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 。

示例 1：
输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：
输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的

class Solution:
    def intersection(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        table = {}
        for num in nums1:
            table[num] = table.get(num, 0) + 1

        res = set()
        for num in nums2:
            if num in table:
                res.add(num)
                # del table[num]
        return list(res)

这题改用set，而不继续用数组，是因为：

使用数组来做哈希的题目，是因为题目都限制了数值的大小。

而这道题目没有限制数值的大小，就无法使用数组来做哈希表了。

而且如果哈希值比较少、特别分散、跨度非常大，使用数组就造成空间的极大浪费。

此时就要使用另一种结构体了，set 。

第一个for循环：遍历nums1，将元素作为键存入哈希表，值为该元素出现的次数

其中

table[num] = table.get(num, 0) + 1

是获取字典 table 中键为 num 的值，如果键 num 不存在则返回默认值 0，然后将这个值加 1。这样做通常是为了统计 num 在某个序列中出现的次数，每次遇到 num 就将其对应的值加 1

第一个for循环：在nums2中检查每个字符是否在哈希表table中，若存在则为交集，将其加到res中。并且从table中删除该字符，避免后面重复添加。（注意添加和删除的是两个对象，res和table。）

但是由于集合set是会自动去重的，所以del table[num]只是减小了代码计算量。

拓展

那有同学可能问了，遇到哈希问题我直接都用set不就得了，用什么数组啊。

直接使用set 不仅占用空间比数组大，而且速度要比数组慢，set把数值映射到key上都要做hash计算的。

不要小瞧 这个耗时，在数据量大的情况，差距是很明显的。

• 202. 快乐数

349. 两个数组的交集

给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的 交集 。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 。

示例 1：

输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]

示例 2：

输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:        
        record = set()

        while True:
            n = self.get_sum(n)
            if n == 1:
                return True
            
            # 如果中间结果重复出现，说明陷入死循环了，该数不是快乐数
            if n in record:
                return False
            else:
                record.add(n)

    def get_sum(self,n: int) -> int: 
        new_num = 0
        while n:
            n, r = divmod(n, 10)
            new_num += r ** 2
        return new_num

通过定义get_sum，来计算一个数每个位置上的数字的平方和。

divmod(n, 10)是 Python 中的一个内置函数，它接收两个参数，这里接收的参数是整数 n 和整数 10。这个函数的作用是将整数 n 除以 10，返回一个包含商和余数的元组。例如，如果 n 是 123，那么 divmod(n, 10)将返回(12, 3)，其中 12 是商，3 是余数。

即使用 divmod 函数同时获取商和余数。循环中得到的商也在不断变化。

通过for循环，通过除10取余得到个、十、百等位数。然后将每一个位数的平方加到new_num。

• 1. 两数之和

1. 两数之和

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]

因为本题，我们不仅要知道元素有没有遍历过，还要知道这个元素对应的下标，需要使用 key value结构来存放，key来存元素，value来存下标，那么使用map正合适。

再来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。

• 数组的大小是受限制的，而且如果元素很少，而哈希值太大会造成内存空间的浪费。
• set是一个集合，里面放的元素只能是一个key，而两数之和这道题目，不仅要判断y是否存在而且还要记录y的下标位置，因为要返回x 和 y的下标。所以set 也不能用。

c++的map，在python中与之对应的数据结构是字典dict()。

法1，用字典：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        # 初始化一个空字典，用于存储元素及其索引
        records = dict()

        # 遍历数组，同时获取元素的索引和值
        for index, value in enumerate(nums):  
            # 检查 target - 当前值 是否在字典中
            if target - value in records:   # 遍历当前元素，并在map中寻找是否有匹配的key
                # 如果存在，说明找到了两个数相加等于 target，返回它们的索引
                return [records[target - value], index]
            # 如果没找到匹配对，就把当前元素和它的下标加入到字典中
            records[value] = index    # 如果没找到匹配对，就把访问过的元素和下标加入到map中
        # 如果遍历完整个数组都没有找到符合条件的两个数，返回空列表
        return []

enumerate(nums)同时获取元素的索引和值

法2，暴力：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        for i in range(len(nums)):
            for j in range(i+1, len(nums)):
                if nums[i] + nums[j] == target:
                    return [i,j]