力扣经典题目解析--两数之和

两数之和

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简单来说就是在一个数组中找出两个数，这两个数相加要等于给定的target,下面是完整的题目:

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]

暴力法

看到这个题目最简单的想法就是双重遍历，把值相加，然后返回对应的下标

public int[] twoSum1(int[] nums, int target) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
            //双重遍历，如果相加等于target则返回下标
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("no solution");
}

打开力扣网址，选择java,把代码贴进去,点运行

看右下角,发现执行测试用例时报错了

因为同一个元素不能重复出现，所以需要优化下

public int[] twoSum1(int[] nums, int target) {
    // 第一层循环到倒数第二个
    for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
        // 第二层循环从i + 1开始
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            //双重遍历，如果相加等于target则返回下标
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("no solution");
}

效果:

两次遍历哈希表

使用哈希表记录值与索引的对应关系,通过target-val1得到val2,通过哈希表找val2的索引

public int[] twoSum2(int[] nums, int target) {
    int n = nums.length;
    HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        map.put(nums[i], i);
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int thatNum = target - nums[i];
        Integer index = map.get(thatNum);
        if (index != null && !index.equals(i)) {
            return new int[]{i, index};
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("no solution");
}

效果:

一次遍历哈希表

在上面一个算法中，我们遍历了两次数组，第一次插入哈希表，第二次找差值，其实可以只遍历一次，找到就返回，没找到再插入哈希表继续找，比如[1,2]这个数组的target是3，找第一个的时候差值是2，去哈希表没找到，就把1放入哈希表，遍历到2的时候差值是1，在哈希表就能找到了

public int[] twoSum3(int[] nums, int target) {
    int n = nums.length;
    HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int thatNum = target - nums[i];
        Integer index = map.get(thatNum);
        if (index != null && !index.equals(i)) {
            return new int[]{i, index};
        }
        map.put(nums[i], i);
    }
    throw new IllegalArgumentException("no solution");
}

效果: