two sum(LeetCode)

Posted 2021-01-22 guo-zhi-wei

该题目是leetcode上一道非常简单但是经典的题，现把该题的较为经典的解题思路进行总结

1 题目描述

该题的输入是给定一个数组，以及一个目标值，通过计算找出数组中两个元素和等于目标值的各自的索引。

如下例子所示：

Given nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,

Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,

return [0, 1].

2 python解题思路

 1 class Solution(object):
 2     def twoSum(self, nums, target):
 3         if len(nums) <= 1:
 4             return False
 5         buff_dict = {}   #创建一个空字典
 6         for i in range(len(nums)):  #循环查找nums数组中的每一个元素
 7             if nums[i] in buff_dict:  #判断该元素是否在字典中，如果在字典中，进入该分支
 8                 return [buff_dict[nums[i]], i]   #将该键（nums[i])在字典中的值以及该值在nums数组中的索引返回作为最终结果
 9             else:
10                 buff_dict[target - nums[i]] = i   #如果数组中该索引的值不在字典中，那么将该目标值（也就是输入的和targrt)减去该值作为字典中的一个键，把该值的索引作为键对应的值存储

这种解题思路的巧妙之处就在于一次循环就可以完成搜索，时间复杂度是O(n)

原因是首先通过索引循环数组中的每个值，假如该值不在字典中，那么存储的是目标值与该值的差，以及该值在数组中索引，在之后的搜索中是判断数组中每个值是否在字典中，额就是是否正好等于这个差，如果等于，那么说明这两个数的和正好就是目标值，如果字典中不存在该值，那么同样将该值和目标值的插值存于数组中，就是是更新了字典。

每次的循环判断都是去查找数组中之前的所有元素与目标值的差，这是该解题方式的巧妙之处。

该题用到了python中的字典，也就是Java或者C++中的hash表，在python中的基本使用如下所示：

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。

字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个键值对之间用逗号 , 分割，整个字典包括在花括号 {} 中 ,格式如下所示：

1 d = {key1 : value1, key2 : value2 }

3 java解题思路

将python的解题思路用Java实现如下所示：

 1 class Solution {
 2     public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
 3         Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
 4     for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
 5         int complement = target - nums[i];
 6         //map.put(complement, i);      
 7         if (map.containsKey(nums[i])) {
 8             return new int[] { map.get(nums[i]), i};
 9         }
10         else {
11             map.put(complement, i); 
12         }
13     }
14     throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
15     }
16 }