LeetCode 1.两数之和

Posted 2021-05-27 KyrieLiu

解法一：暴力求解

分析：

直接两层循环，遍历数组：

第一层循环确定一个数n1，然后第二层循环中判断数组中是否存在target - n1，如果存在，将{n1,n2}返回。

O(n^2)，会超时。

代码：

vector<int> twoSum_force(vector<int>& nums, int target) {
    vector<int> result(2);
    for(int i=0; i<nums.size(); i++) {
        int minus = target - nums[i];
        for(int j=i+1; j<nums.size(); j++) {
            if(nums[j] == minus) {
                result[0]=i;
                result[1]=j;
                return result;
            }
        }
    }
    return result;
}

解法（思路）二：

分析：

先排序，然后利用双指针，左右夹逼寻找，假如两个指针当前为i和j，sum = nums[i]+nums[j]：

• 如果sum<target，即两数的和大小不够大，让i++；
• 如果sum>target，即两数的和过大，让j--;
• 如果sum == target，即找到了这两个数。

排序O(nlogn)，左右夹逼O(n)，最终为 O(nlogn)。

如果本题结果是返回两个数，这个方法就可以使用

但是本题要求的是返回下标，排序后下标已经变化，所以行不通。

解法三：哈希表

分析：

在解法一中思想是两层循环，第一层循环确定一个数n1，去找数组中有没有另一个数n2，与n1相加结果为target。

解法一超时的原因，就是每次去找这样的一个n2，都需要遍历一遍数组，即O(n)。
最坏情况下，对数组中的每个元素都去找一遍有没有另一个数相加为target，这样就导致时间复杂度为O(n^2)。

能不能利用一种机制，加速n2的查找，我们很容易可以想到，哈希表的查找时间在O(1)。

所以，在哈希表中存储数组中所有元素的下标，只需要一次遍历，遍历到num时，直接去哈希表中找，有没有target-num，这样就可以让整个查找的时间复杂度降至O(n)。

tips：

如果找到了结果，需要以vector的形式返回的两个数的下标为i1,i2
//可以直接返回：
return {i1,i2};

//来代替下面的：
vector<int> result(2);
result[0] = i1;
result[1] = i2;
return result;

代码：

vector <int> twoSumHash(vector<int>& nums, int target) {
    //vector <int> result(2);
    unordered_map<int,int> hashtable;
    for(int i =0 ; i<nums.size(); i++) {
        int minus = target - nums[i];
        if(hashtable.count(minus)) {
            //result[0]=hashtable[minus];
            //result[1]=i;
            return {hashtable[minus],i};
        }
        hashtable[nums[i]]=i;
    }
    return {};
}