《力扣刷题》 数据结构入门(两数之和)

题目描述

若存在一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,需要在该数组中找出和为目标值 target 的两个整数,并返回其数组下标

注意!!!

        数组中同一个元素在答案里不能重复出现,也就是说,如果 nums = [3, 3],目标值 target = 6,答案返回的索引值不能单纯的为 [0] or[1],应该为 [0, 1]

C 语言具体代码实现

先谈一种暴力破解法!!!—— 时间复杂度:O\left ( n^2 \right )

也就是让数组 nums 中的任意二项都进行匹配相加,若和刚好为目标值 target,那么返回其对应的索引值

        具体方法是枚举数组中的每一个数 x,寻找数组中是否存在 target - x

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

int *twoSum(int *nums, int numsSize, int target, int *returnSize){
        for(int i = 0; i < numsSize; i++){
            for(int j = i + 1; j < numsSize; j++){
                if(nums[i] + nums[j] == target){
                    int *ret = (int*)malloc(2*sizeof(int));
                    ret[0] = i, ret[1] = j;
                    *returnSize = 2;
                    return ret;
                }
            }
    }
    *returnSize = 0;
    return NULL;
}

int main(void){
	int my_nums[] = {1, 2, 5, 9, 12};  // 整数数组 
	int tar = 21;  // 目标值 
	int nums_size = sizeof(my_nums)/sizeof(my_nums[0]);  // 整数数组长度 
	int return_array_size;  // 调用函数后返回的数组长度 
	// int *return_array 为函数返回值,是一个堆区整型数组 
	int *return_array = twoSum(my_nums, nums_size, tar, &return_array_size);
	// 格式化打印(满足列表格式) 
	printf("[");
	for(int i = 0; i < return_array_size; i++){
		if(i != return_array_size-1){
			printf("%d,", return_array[i]);
		}else{
			printf("%d", return_array[i]);
		}
	}
	printf("]");
	// [3,4]
	return 0;
}

 再谈另一种方法:哈希表!!!

但是由于作者还未学习过哈希表,所以先写到这里

### 关于 LeetCode Java 解方法及示例代码 #### 常见的 LeetCode Java 目类型概述 LeetCode 上的 Java 目涵盖了多种算法和数据结构,主要包括数组、链表、字符串、哈希表、动态规划、回溯法等。这些目通常会考察基本的数据结构操作以及高级算法的应用能力[^1]。 以下是几个典型的 LeetCode Java 目及其解决方案: --- #### 示例一:两数之和 (Two Sum) 这是一个经典的入门级问,目标是从数组中找到两个相加等于特定值 `target` 的索引。 ##### 思路 通过使用 HashMap 来存储已经遍历过的数值及其对应的索引位置,可以有效地减少时间复杂度到 O(n)。 ##### 实现代码 ```java import java.util.HashMap; public class TwoSum { public int[] twoSum(int[] nums, int target) { HashMap<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"); } } ``` --- #### 示例二:移除元素 (Remove Element) 此问是要求删除数组中的指定元素并返回新长度。 ##### 思路 利用双指针技术,在原地修改数组的同时保持空间复杂度为 O(1),并通过一次遍历来完成任务[^4]。 ##### 实现代码 ```java public class RemoveElement { public int removeElement(int[] nums, int val) { int k = 0; for (int i = 0; i < nums.length; i++) { if (nums[i] != val) { nums[k++] = nums[i]; } } return k; } } ``` --- #### 示例三:组合总和 (Combination Sum) 该问的目标是找出所有满足条件的不同整数组合,使得它们的和等于目标值。 ##### 思路 采用递归的方式解决这个问,并结合剪枝优化来提高效率。注意这里的输入保证了不同的组合数量不会超过 150 种[^3]。 ##### 实现代码 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class CombinationSum { public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) { List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(); backtrack(result, new ArrayList<>(), candidates, target, 0); return result; } private void backtrack(List<List<Integer>> result, List<Integer> tempList, int[] candidates, int remain, int start) { if (remain < 0) return; else if (remain == 0) result.add(new ArrayList<>(tempList)); else { for (int i = start; i < candidates.length; i++) { tempList.add(candidates[i]); backtrack(result, tempList, candidates, remain - candidates[i], i); tempList.remove(tempList.size() - 1); } } } } ``` --- #### 示例四:队列的最大值 (Max Queue) 这是另一个涉及设计自定义数据结构的问,目的是支持快速获取最大值的操作。 ##### 怋想 可以通过维护一个辅助队列来跟踪当前窗口内的最大值,从而达到常数时间内查询的效果[^5]。 ##### 实现代码 ```java class MaxQueue { Deque<Integer> queue; Deque<Integer> maxDeque; public MaxQueue() { this.queue = new LinkedList<>(); this.maxDeque = new LinkedList<>(); } public int max_value() { if (!maxDeque.isEmpty()) { return maxDeque.peekFirst(); } else { return -1; } } public void push_back(int value) { while (!maxDeque.isEmpty() && maxDeque.peekLast() < value) { maxDeque.pollLast(); } maxDeque.offer(value); queue.offer(value); } public int pop_front() { if (queue.isEmpty()) { return -1; } int front = queue.poll(); if (front == maxDeque.peekFirst()) { maxDeque.pollFirst(); } return front; } } ``` --- #### 注意事项 在实际编写代码过程中需要注意细节处理,比如 Map 中键类型的正确选择应为 `Character` 而不是原始类型 `char`,这是因为后者无法自动装箱成对象形式用于集合类容器中[^2]。 此外,熟悉 String 类常用方法如 replace 和其他工具函数也是很有帮助的,尤其是在面对大量字符串相关目时能够更加得心应手。 ---
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