哈希表使用 O ( N ) O(N) O(N) 空间复杂度存储数据,并且以 O ( 1 ) O(1) O(1) 时间复杂度求解问题。
❓1. 两数之和
难度:简单
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 < = n u m s . l e n g t h < = 1 0 4 2 <= nums.length <= 10^4 2<=nums.length<=104
− 1 0 9 < = n u m s [ i ] < = 1 0 9 -10^9 <= nums[i] <= 10^9 −109<=nums[i]<=109
− 1 0 9 < = t a r g e t < = 1 0 9 -10^9 <= target <= 10^9 −109<=target<=109
只会存在一个有效答案
进阶: 你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?
💡思路:
求两数之和可以先对数组进行排序,然后使用双指针方法或者二分查找方法。这样做的时间复杂度为 O ( N l o g N ) O(NlogN) O(NlogN),空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)。但是该题目是返回数组下标,所以不能先排序!
法一:暴力枚举
最容易想到的方法是枚举数组中的每一个数 nums[i]
,寻找数组中是否存在 target - nums[i]
。
当我们使用遍历整个数组的方式寻找 target - nums[i]
时,需要注意到每一个位于 nums[i]
之前的元素都已经和 nums[i]
匹配过,因此不需要再进行匹配。而每一个元素不能被使用两次,所以我们只需要在 nums[i]
后面的元素中寻找 target - nums[i]
。
法二:哈希表
用 HashMap
存储数组元素和索引的映射: (使用空间来换取时间)
在访问到
nums[i]
时,判断HashMap
中是否存在target - nums[i]
,如果存在说明
target - nums[i]
所在的索引和i
就是要找的两个数。如果不存在则将
{nums[i], i}
加入哈希表。
🍁代码:(Java、C++)
法一:暴力枚举
Java
class Solution { public int[] twoSum(int[] nums, int target) { for(int i = 0;i<nums.length;i++){ for(int j=i+1; j<nums.length;j++){ if(nums[j] == target - nums[i]){ return new int[]{i,j}; } } } return null; }}
法二:哈希表
Java
class Solution { public int[] twoSum(int[] nums, int target) { HashMap<Integer, Integer> indexForNUm = new HashMap<>(); for(int i = 0; i < nums.length; i++){ if(indexForNUm.containsKey(target - nums[i])){ return new int[]{i, indexForNUm.get(target - nums[i])}; }else{ indexForNUm.put(nums[i], i); } } return null; }}
C++
class Solution {public: vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) { unordered_map<int, int> indexForNum; for(int i = 0; i < nums.size(); i++){ if(indexForNum.find(target - nums[i]) != indexForNum.end()){ return {i, indexForNum[target - nums[i]]}; }else{ indexForNum.insert({nums[i], i}); } } return {}; }};
🚀 运行结果:
🕔 复杂度分析:
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中
n
是数组中的元素数量。对于每一个元素num[i]
,我们可以 O ( 1 ) O(1) O(1) 地寻找target - num[i]
。暴力求解时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中
n
是数组中的元素数量,主要为哈希表的开销。暴力求解空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)
题目来源:力扣。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-427522.html
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