leetcode两数之和三数之和

Posted 2021-09-14 SalvationN

两数之和

题目描述

题目链接：https://leetcode-cn.com/probl...

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 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。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

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] 。

解法

这是一道入门题，显然，第一想法就是直接暴力枚举，大概O(n²)的时间复杂度。但显然，有更好的解法——即用空间换时间。用一个hashmap记录target-nums[i]及下标i的对应关系，遍历到时判断nums[i]是否在hashmap中就可以了。

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> mp;
        vector<int> ans;
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            if(mp.count(nums[i]) && mp[nums[i]] != i) {
                ans.push_back(i);
                ans.push_back(mp[nums[i]]);
                break;
            }
            mp[target - nums[i]] = i;
        }
        return ans;
    }

三数之和

题目描述

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给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

示例：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

哈希法

根据“两数之和”的解法，可以采用哈希法尝试解决这个问题。但由于题目中要求返回的三元组不重复，那么用哈希法就有些麻烦了。
这里贴一个leetcode上其他网友的答案：
链接：https://leetcode-cn.com/probl...

vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0 
        // a = nums[i], b = nums[j], c = -(a + b)
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么不可能凑成三元组
            if (nums[i] > 0) {
                continue;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { //三元组元素a去重
                continue;
            }
            unordered_set<int> set;
            for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) {
                if (j > i + 2
                        && nums[j] == nums[j-1]
                        && nums[j-1] == nums[j-2]) { // 三元组元素b去重
                    continue;
                }
                int c = 0 - (nums[i] + nums[j]);
                if (set.find(c) != set.end()) {
                    result.push_back({nums[i], nums[j], c});
                    set.erase(c);// 三元组元素c去重
                } else {
                    set.insert(nums[j]);
                }
            }
        }
        return result;
    }

双指针法

由于题目中并不要求返回下标，因此，可以先对数组做一个排序，之后无论是使用双指针还是去重都很方便。

vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int> > ans;
        vector<int> tmp;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int t = 0, l, r, len = nums.size();
        for(int i = 0; i < len-2; ++i) {
            if(nums[i] > 0) break;
            if(i>0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            l = i + 1;
            r = len - 1;
            while(l < r) {
                if(nums[i] + nums[l] + nums[r] == 0) {
                    tmp.push_back(nums[i]);
                    tmp.push_back(nums[l]);
                    tmp.push_back(nums[r]);
                    ans.push_back(tmp);
                    tmp.clear();
                    l++;
                    while(l<r && nums[l] == nums[l-1]) l++;
                    r--;
                    while(l<r && nums[r] == nums[r+1]) r--;
                }
                else if(nums[i] + nums[l] + nums[r] < 0) l++;
                else r--;
            }
        }
        return ans;
    }