寻找两个数之和:算法解析与优化
题目描述:
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:
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输入:nums = [2,7,11,15], target = 9 输出:[0,1] 解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,所以返回 [0, 1] 。
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输入:nums = [3,2,4], target = 6 输出:[1,2]
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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
进阶:
你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?
解法:
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暴力法: 时间复杂度 O(n^2) 遍历数组,对于每个元素,再遍历后面的元素,判断两个元素之和是否等于 target。
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哈希表: 时间复杂度 O(n) 创建一个哈希表,key 为数组元素,value 为元素的下标。遍历数组,对于每个元素,计算 target 与该元素的差值,判断差值是否在哈希表中,如果在,则返回该元素的下标和差值在哈希表中的下标。
代码示例 (Python):
# 哈希表解法
def two_sum(nums, target):
hash_map = {}
for i, num in enumerate(nums):
complement = target - num
if complement in hash_map:
return [hash_map[complement], i]
hash_map[num] = i
return []
# 示例使用
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
result = two_sum(nums, target)
print(result) # 输出:[0, 1]
优化:
时间复杂度小于 O(n2) 的算法可以使用哈希表,将查找的时间复杂度降为 O(1),从而达到整体 O(n) 的时间复杂度。
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