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LeetCode 第一题,计算两数之和

Z同学
2022-01-13 / 0 评论 / 1 点赞 / 172 阅读 / 2,363 字
温馨提示:
本文最后更新于 2022-01-13,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

前言

准备开始在LeetCode上刷题,锻炼自己的算法能力。本篇文章算是我的第一篇关于算法的学习笔记。每一篇算法题我将会写出自己的整个学习过程。(ps:希望我能坚持吧)

1.题目介绍

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 target 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] 。

示例 2:
输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:
输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]

提示:
2 <= nums.length <= 104
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109

只会存在一个有效答案,你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?

2. 解决

题目上介绍的很详细:其实就是让我们从数组中提取数据,然后看看哪两个数组值的和满足条件。

2.1 暴力枚举-耗时33ms

既然是比较两个值的结果,那么我们就进行暴力循环然后判断两个数组值相加是否满足条件。

我的第一轮写法:

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int max = nums.length;
        int i =0;
        int value1,value2;
        int j =0;
        for(;i<max;++i){
            value1= nums[i];
            if(value1<=target){
                for(j=i+1;j<max;++j){
                   value2=nums[j];
                   if(value1+value2==target){
                       return new int[]{i,j};
                   } 
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

因为说好下标不能重复,那么每次当前数组和后面的数组和进行比较即可。

第一轮检测结果告诉我不正确:因为我没有考虑到负数情况。例如

image-20220113160630034

因为我的判断,明显-8要小于-1的,所以不能执行:if(value1<=target){

然后去掉该方法后,结果是通过了。但是效率并不高

image-20220113161027275

然后发现自己可以减少一个对象的创建。最终的修改结果为:

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int max = nums.length;
        int i =0;
        int value1;
        int j =0;
        for(;i<max;++i){
            value1= target-nums[i];
                for(j=i+1;j<max;++j){
                   if(nums[j]==value1){
                       return new int[]{i,j};
                   } 
                }
        }
        return null;
    }
}

执行结果为:

image-20220113162409402

暴力枚举我所能想到的方法也就这样了。

2.2 哈希表-耗时0ms

我们使用暴力枚举主要就是耗时比较多,因为最坏情况下数组中任意两个数都要被匹配一次。

我们利用HashMap 不允许重复的特性。 将数值存入到Map中,然后如果有相同的,那么就只需要循环一遍就可以了。

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> hashtable = new HashMap<Integer, Integer>();
        int value;
        for( int i=0;i<nums.length;++i){
            value = nums[i];
            if (hashtable.containsKey(target-value)) {
                return new int[]{hashtable.get(target-value), i};
            }
            hashtable.put(value, i);
        }
        return null;
    }
}

速度上去了 由33ms 缩短为了2ms,有时候运行速度为1ms,相较于暴力破解速度要高太多了。但是内存消耗还是没有减少。

在上面的哈希表查询基础之上还能够进行优化。例如循环的时候每次比对多个数据。

示例:

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    Map<Integer, Integer> hashtable = new HashMap<Integer, Integer>();
        int endIndex = nums.length - 1;
        int startIndex = 0;
        int s1, e1;
        while (startIndex <= endIndex) {
            s1 = nums[startIndex];
            e1 = nums[endIndex];
            if (hashtable.containsKey(target - s1)) {
                endIndex = hashtable.get(target - s1);
                break;
            } else {
                hashtable.put(s1, startIndex);
            }
            if (hashtable.containsKey(target - e1)) {
                startIndex = hashtable.get(target - e1);
                break;
            } else {
                hashtable.put(e1, endIndex);
            }
            startIndex++;
            endIndex--;
        }
        return new int[]{startIndex, endIndex};
    }
}

每次对半查询,然后速度将会只需要花费0ms 。内存的消耗我是没有办法了。

image-20220113174410273

引用

本篇算法题来自于:力扣 https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

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