1. 两数之和-LeetCode(C++)

1. 两数之和

2024.9.11

题目

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

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]

题解

将数组nums的值和它对应的索引存入哈希表作为键值对，利用哈希表查询时间复杂度为O(1)，查询nums[i]是否存在。

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        std::unordered_map<int,int> num_map;
        for(int i = 0;i<nums.size();++i){
            int second = target - nums[i];
            if(num_map.find(second) != num_map.end()){
                //如果存在
                return {num_map[second], i};
            }
            num_map[nums[i]] = i; // 将当前元素及其索引存入哈希表
        }
        return {};
    }
};

补充——哈希表

哈希表（Hash Table），也称为散列表，是一种通过哈希函数将键（key）映射到表中一个位置以便快速访问记录的数据结构。哈希表的主要特征包括：

1. 键值对存储：哈希表存储数据的方式是键值对（key-value pairs）。每个键映射到一个值，键是唯一的。
2. 键的唯一性：在哈希表中，键是唯一的，不能有重复的键。如果尝试插入一个已经存在的键，通常会更新该键对应的值，而不是创建一个新的条目。
3. 值的重复：虽然键不能重复，但值可以是重复的。不同的键可以映射到相同的值。
4. 快速访问：哈希表通过哈希函数将键转换为表中的一个索引，从而实现快速访问。

在C++中，哈希表的基本操作如下：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <string>

int main() {
    // 创建一个 unordered_map 实例
    std::unordered_map<std::string, int> umap;

    // 插入键值对
    umap["apple"] = 3;
    umap["banana"] = 5;
    umap["cherry"] = 7;

    // 访问元素
    std::cout << "Number of apples: " << umap["apple"] << std::endl; // 输出 3

    // 检查键是否存在
    if (umap.find("banana") != umap.end()) {
        std::cout << "Bananas are present." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Bananas are not present." << std::endl;
    }

    // 删除元素
    umap.erase("cherry");

    // 遍历 unordered_map
    for (const auto& pair : umap) {
        std::cout << pair.first << " => " << pair.second << std::endl;
    }

    // 获取大小
    std::cout << "Size of umap: " << umap.size() << std::endl;

    // 清空 unordered_map
    umap.clear();

    return 0;
}