JavaScript的two-sum问题解法

Posted 2020-08-26

一个很常见的问题，找出一个数组中和为给定值的两个数的下标。为了简单一般会注明解只有一个之类的。

最容易想到的方法是循环遍历，这里就不说了。

在JS中比较优雅的方式是利用JS的对象作为hash的方式：

 1 var twoSum = function(nums, target) {
 2     var hash = {};
 3     var i;
 4     for (var i = 0; i < nums.length; i++ ) {
 5         if (typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {
 6             return [i, hash[nums[i]]];
 7         }
 8         hash[target - nums[i]] = i;
 9     }
10 };

这里面还可以做一些小的优化，比如把length拿出来，重复使用的 nums[i] 也抽取出来，遍历的顺序反过来等，最后大概弄成这个样子：

var twoSum2 = function(nums, target) {
    var hash = {};
    var i;
    var tmp;
    for (i = nums.length; i--; ) {
        tmp = nums[i];
        if (typeof hash[tmp] !== "undefined") {
            return [i, hash[tmp]];
        }
        hash[target - tmp] = i;
    }
};

不过这些小的优化基本上不影响大局，在leetcode上测试了好几遍，排名总在75%到85%之间浮动。居然连90%都没达到，我对你很失望

让我再想想……

哦对了我记得前几天看到过一个优化循环的方法叫做Duff Device来着，不如试试？

链接在这里 https://en.wikipedia.org/wiki/Duff%27s_device。（怎么插入链接来着？）

这东西我的大概理解就是就是把for循环稍微展开一下，本来循环80次的行为，改写成执行10次循环，每次循环里执行8次。这样可以省下一点调用for循环的开销。不过这个前提是for循环里的执行代码比较简单。如果耗时主要在每个循环里的话，这招就不太管用了听说。

于是我照着介绍的例子，把上面的代码改写了一下：

 1 var twoSum1 = function(nums, target) {
 2     var hash = {};
 3     var i = 0;
 4     var startIndex = nums.length % 8;
 5     var iterations = nums.length / 8;
 6     do {
 7        
 8         switch(startIndex) {
 9             case 0: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
10             case 7: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
11             case 6: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
12             case 5: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
13             case 4: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
14             case 3: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
15             case 2: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
16             case 1: if(typeof hash[nums[i]] !== "undefined") {return [i, hash[nums[i]]]} hash[target - nums[i]] = i; i++;
17         }
18    
19     } while (--iterations);
20 
21 };

嗯，看上去很厉害的样子。接下来在浏览器里测试一下：

先构造一个长度为1000的数组，来来来：

呃……好像没什么差别。把数据加大一点，到100000吧：

卧槽牛逼啊！赶紧把这个放leetCode上试试！

……

……

……

然而在leetCode上试了之后，虽然通过了，发现和之前的执行效率并没有多大差别……依然没有到90%

一定是leetCode上的单测数据太小了！于是自个儿在leetCode上的那个小输入框里粘贴了一个十几万长度的数据，跑了一遍，发现仍然没有什么卵用。

所以大概是我的测试方法有问题？数据翻了100倍时间居然并没有增加多少，好奇怪。

好吧，这个方法就暂时搁着。再想想其它歪主意。

用js自带的forEach做循环试试吧，说不定会比手写的要快点。于是有了下列代码：

var twoSum = function (nums, target) {
    var hash = {};
    var result = [];
    nums.forEach(function (v, i) {
        if (typeof hash[v] !== "undefined") {
            result[0] = i;
            result[1] = hash[v];
        }
        hash[target - v] = i;
    });
    return result;
}

不过这有个问题是，forEach循环没法正常地退出，所以无论怎样都要遍历一下整个数组，不能像前面那样找到正确的就退出了，感觉太好。

所以只能让它不正常地退出了：

var twoSum = function (nums, target) {
    var hash = {};
    var result = [];
    try {
      nums.forEach(function (v, i) {
          if (typeof hash[v] !== "undefined") {  
              result[0] = i;
              result[1] = hash[v];
              throw "err";
          }
          hash[target - v] = i;
      });
    } catch (err) {
        return result;
    }
}

好的就这样，跑一下试试：

 

 噢好吧，好歹过了90%……

想到更快的方法再更………………