[LeetCode] Two Sum 两数之和

 

Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.

You may assume that each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.

Example:

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

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

 

啦啦啦,欢迎开启LeetCode刷题的旅程,这将是一段漫长而又艰辛的旅程,这是一条攀登珠穆朗玛的皑皑雪山路,这是通向One Piece宝藏的伟大航路,这是无比残酷的修罗场。但请不要害怕,在老船长Grandyang博主的带领下,必将一路披荆斩棘,将各位带到成功的彼岸,不过一定要牢记的是,不要下船,不要中途放弃,要坚持,要自我修炼,不断成长!那么,起航吧~这道Two Sum的题目作为LeetCode的开篇之题,乃是经典中的经典,正所谓‘平生不识TwoSum,刷尽LeetCode也枉然’,就像英语单词书的第一个单词总是Abandon一样,很多没有毅力坚持的人就只能记住这一个单词,所以通常情况下单词书就前几页有翻动的痕迹,后面都是崭新如初,道理不需多讲,鸡汤不必多灌,明白的人自然明白。

这道题给了我们一个数组,还有一个目标数target,让我们找到两个数字,使其和为target,乍一看就感觉可以用暴力搜索,但是猜到OJ肯定不会允许用暴力搜索这么简单的方法,于是去试了一下,果然是Time Limit Exceeded,这个算法的时间复杂度是O(n^2)。那么只能想个O(n)的算法来实现,由于暴力搜索的方法是遍历所有的两个数字的组合,然后算其和,这样虽然节省了空间,但是时间复杂度高。一般来说,我们为了提高时间的复杂度,需要用空间来换,这算是一个trade off吧,我们只想用线性的时间复杂度来解决问题,那么就是说只能遍历一个数字,那么另一个数字呢,我们可以事先将其存储起来,使用一个HashMap,来建立数字和其坐标位置之间的映射,我们都知道HashMap是常数级的查找效率,这样,我们在遍历数组的时候,用target减去遍历到的数字,就是另一个需要的数字了,直接在HashMap中查找其是否存在即可,注意要判断查找到的数字不是第一个数字,比如target是4,遍历到了一个2,那么另外一个2不能是之前那个2,整个实现步骤为:先遍历一遍数组,建立HashMap映射,然后再遍历一遍,开始查找,找到则记录index。代码如下:

 

C++ 解法一:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> m;
        vector<int> res;
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            m[nums[i]] = i;
        }
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            int t = target - nums[i];
            if (m.count(t) && m[t] != i) {
                res.push_back(i);
                res.push_back(m[t]);
                break;
            }
        }
        return res;
    }
};

  

Java 解法一:

public class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> m = new HashMap<Integer, Integer>();
        int[] res = new int[2];
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            m.put(nums[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            int t = target - nums[i];
            if (m.containsKey(t) && m.get(t) != i) {
                res[0] = i;
                res[1] = m.get(t);
                break;
            }
        }
        return res;
    }
} 

 

或者我们可以写的更加简洁一些,把两个for循环合并成一个:

 

C++ 解法二:

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int, int> m;
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            if (m.count(target - nums[i])) {
                return {i, m[target - nums[i]]};
            }
            m[nums[i]] = i;
        }
        return {};
    }
};

 

Java 解法二:

public class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> m = new HashMap<Integer, Integer>();
        int[] res = new int[2];
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (m.containsKey(target - nums[i])) {
                res[0] = i;
                res[1] = m.get(target - nums[i]);
                break;
            }
            m.put(nums[i], i);
        }
        return res;
    }
}

 

类似题目:

4Sum

3Sum Smaller

3Sum Closest

3Sum

Two Sum III - Data structure design 

Two Sum II - Input array is sorted 

 

参考资料:

https://leetcode.com/problems/two-sum/solution/

https://leetcode.com/problems/two-sum/discuss/3/Accepted-Java-O(n)-Solution

https://leetcode.com/problems/two-sum/discuss/13/Accepted-C++-O(n)-Solution

 

LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)

posted @ 2014-11-29 10:43 Grandyang 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏