03 两数之和
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2024-08-11
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]
官方解法
方法一:暴力枚举
最容易想到的方法是枚举数组中的每一个数 x
,寻找数组中是否存在 target - x
当我们使用遍历整个数组的方式寻找 target - x
时,需要注意到每一个位于 x
之前的元素都已经和 x
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 x
后面的元素中寻找 target - x
public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int length = nums.length;
for (int i = 0; i < length; i++) {
for (int j = i + 1; j < length; j++) {
if (nums[i] + nums[j] == target) {
return new int[]{i, j};
}
}
}
return new int[0];
}
复杂度分析
时间复杂度:
O(N^2)
是数组中的元素数量。最坏情况下数组中任意两个数都要被匹配一次空间复杂度:
O(1)
方法二:哈希表
注意到方法一的时间复杂度较高的原因是寻找 target - x
的时间复杂度过高。因此,我们需要一种更优秀的方法,能够快速寻找数组中是否存在目标元素。如果存在,我们需要找出它的索引
使用哈希表,可以将寻找 target - x
的时间复杂度降低到从 O(N)
降低到 O(1)
这样我们创建一个哈希表,对于每一个 x
,我们首先查询哈希表中是否存在 target - x
,然后将 x
插入到哈希表中,即可保证不会让 x
和自己匹配
public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
Map<Integer, Integer> hastable = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (hastable.containsKey(target - nums[i])) {
return new int[]{hastable.get(target - nums[i]), i};
}
hastable.put(nums[i], i);
}
return new int[0];
}
复杂度分析:
时间复杂度:
O(N)
,其中N
是数组中的元素数量。对于每一个元素x
,我们可以O(1)
地寻找target - x
空间复杂度:
O(N)
,其中N
是数组中的元素数量。主要为哈希表的开销