Python练手程序-06

最新推荐文章于 2022-02-09 15:06:37 发布

原创最新推荐文章于 2022-02-09 15:06:37 发布 · 323 阅读

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本文详细解析了经典的“两数之和”问题，通过两种不同的算法思路展示了解决方案。首先介绍了简单直接但效率较低的双层循环方法，接着提出了一种利用哈希表优化查找过程的高效算法，该算法仅需一次遍历即可找到满足条件的两个数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、问题描述

1.1 原文描述：

    Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.
    You may assume that 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].

1.2 中文描述：

    给定一个数组，如果数组中的两个元素之和等于给定的目标，那么返回数组中这两个元素的下标。
    假定每个输入数组都有一个确定的输出，并且，同一个元素不能用两次；
    也就是说，如果给定数为8，不能用4加两次得到。

实例：

数组: nums = [2, 7, 11, 15]
目标值：9
因为：nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
返回：[0, 1]

2、解题思路

2.1 解题1

一般我们第一时间就能想到的思路，就是用双重for循环来遍历一遍，肯定可以得到结果；

循环1：元素1 in 数组
    循环2：元素2 in 数组
        判断：元素1与元素2不是同一个元素 and 它们之和等于目标值：
            返回元素1和元素2的下标

2.2 解题2

双重for循环会浪费时间和空间，并且有这样的一个缺点，就是已经计算过的值，并不会保存，每一次的计算，与前面的计算没有关系，如果我们每一次计算都能利用前面计算的结果，那么效率应该会提高。

创建一个容器：buff  #使用buff存储下标和目标值与当前值的差值
循环： 元素 in 数组
    判断： 如果当前值在容器中存在
        返回：容器中的值下标，当前下标
    判断： 不存在
        将当前值得下标与(目标值-当前值)存储倒容器中

实际上，这里利用了一个缓冲容器的思路，将差值作为键，下标作为值存储到字典中，那么实际上我们只需要用一层循环就可以了，每一次都将前面元素的差值存储，那么每遇到一个元素，判断一下这个值在是不是在字典中，如果在，那么这个值与字典中的下标所代表的值之和肯定就是目标值，时间复杂度是O(n)。

3、参考代码

Python版本：3

class Solution(object):
    def twoSum(self, nums, target):
        buff_dict = {}
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] in buff_dict:
                return [buff_dict[nums[i]], i]
            else:
                buff_dict[target - nums[i]] = i