1
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<p align =" center " >
2
- <a href =" https://programmercarl.com/other/kstar .html " target =" _blank " >
3
- <img src =" https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com /pics/20210924105952 .png" width =" 1000 " />
2
+ <a href =" https://programmercarl.com/other/xunlianying .html " target =" _blank " >
3
+ <img src =" .. /pics/训练营 .png" width =" 1000 " />
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4
</a >
5
5
<p align =" center " ><strong ><a href =" https://mp.weixin.qq.com/s/tqCxrMEU-ajQumL1i8im9A " >参与本项目</a >,贡献其他语言版本的代码,拥抱开源,让更多学习算法的小伙伴们收益!</strong ></p >
6
6
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25
25
## 思路
26
26
27
- 很明显暴力的解法是两层for循环查找,时间复杂度是$O(n^2)$。
27
+ 建议看一下我录的这期视频:[ 梦开始的地方,Leetcode:1.两数之和] ( https://www.bilibili.com/video/BV1aT41177mK ) ,结合本题解来学习,事半功倍。
28
+
29
+ 很明显暴力的解法是两层for循环查找,时间复杂度是O(n^2)。
28
30
29
31
建议大家做这道题目之前,先做一下这两道
30
32
* [ 242. 有效的字母异位词] ( https://www.programmercarl.com/0242.有效的字母异位词.html )
31
33
* [ 349. 两个数组的交集] ( https://www.programmercarl.com/0349.两个数组的交集.html )
32
34
33
35
[ 242. 有效的字母异位词] ( https://www.programmercarl.com/0242.有效的字母异位词.html ) 这道题目是用数组作为哈希表来解决哈希问题,[ 349. 两个数组的交集] ( https://www.programmercarl.com/0349.两个数组的交集.html ) 这道题目是通过set作为哈希表来解决哈希问题。
34
36
35
- 本题呢,则要使用map,那么来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。
37
+
38
+ 首先我在强调一下 ** 什么时候使用哈希法** ,当我们需要查询一个元素是否出现过,或者一个元素是否在集合里的时候,就要第一时间想到哈希法。
39
+
40
+ 本题呢,我就需要一个集合来存放我们遍历过的元素,然后在遍历数组的时候去询问这个集合,某元素是否遍历过,也就是 是否出现在这个集合。
41
+
42
+ 那么我们就应该想到使用哈希法了。
43
+
44
+ 因为本地,我们不仅要知道元素有没有遍历过,还有知道这个元素对应的下标,** 需要使用 key value结构来存放,key来存元素,value来存下标,那么使用map正合适** 。
45
+
46
+ 再来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。
36
47
37
48
* 数组的大小是受限制的,而且如果元素很少,而哈希值太大会造成内存空间的浪费。
38
49
* set是一个集合,里面放的元素只能是一个key,而两数之和这道题目,不仅要判断y是否存在而且还要记录y的下标位置,因为要返回x 和 y的下标。所以set 也不能用。
@@ -43,20 +54,39 @@ C++中map,有三种类型:
43
54
44
55
| 映射 | 底层实现 | 是否有序 | 数值是否可以重复 | 能否更改数值| 查询效率 | 增删效率|
45
56
| ---| ---| --- | ---| --- | --- | ---|
46
- | std::map | 红黑树 | key有序 | key不可重复 | key不可修改 | $O(\ log n)$ | $O(\ log n)$ |
47
- | std::multimap | 红黑树| key有序 | key可重复 | key不可修改| $O(\ log n)$ | $O(\ log n)$ |
48
- | std::unordered_map | 哈希表 | key无序 | key不可重复 | key不可修改 | $ O(1)$ | $ O(1)$ |
57
+ | std::map | 红黑树 | key有序 | key不可重复 | key不可修改 | O( log n)| O( log n) |
58
+ | std::multimap | 红黑树| key有序 | key可重复 | key不可修改| O( log n) | O( log n) |
59
+ | std::unordered_map | 哈希表 | key无序 | key不可重复 | key不可修改 | O(1) | O(1)|
49
60
50
61
std::unordered_map 底层实现为哈希表,std::map 和std::multimap 的底层实现是红黑树。
51
62
52
63
同理,std::map 和std::multimap 的key也是有序的(这个问题也经常作为面试题,考察对语言容器底层的理解)。 更多哈希表的理论知识请看[ 关于哈希表,你该了解这些!] ( https://www.programmercarl.com/哈希表理论基础.html ) 。
53
64
54
- ** 这道题目中并不需要key有序,选择std::unordered_map 效率更高!**
65
+ ** 这道题目中并不需要key有序,选择std::unordered_map 效率更高!** 使用其他语言的录友注意了解一下自己所用语言的数据结构就行。
66
+
67
+ 接下来需要明确两点:
68
+
69
+ * ** map用来做什么**
70
+ * ** map中key和value分别表示什么**
71
+
72
+ map目的用来存放我们访问过的元素,因为遍历数组的时候,需要记录我们之前遍历过哪些元素和对应的下标,这样才能找到与当前元素相匹配的(也就是相加等于target)
73
+
74
+ 接下来是map中key和value分别表示什么。
75
+
76
+ 这道题 我们需要 给出一个元素,判断这个元素是否出现过,如果出现过,返回这个元素的下标。
77
+
78
+ 那么判断元素是否出现,这个元素就要作为key,所以数组中的元素作为key,有key对应的就是value,value用来存下标。
55
79
56
- 解题思路动画如下:
80
+ 所以 map中的存储结构为 {key:数据元素,value:数组元素对应的下标}。
57
81
58
- ![ ] ( https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/1.两数之和.gif )
82
+ 在遍历数组的时候,只需要向map去查询是否有和目前遍历元素匹配的数值,如果有,就找到的匹配对,如果没有,就把目前遍历的元素放进map中,因为map存放的就是我们访问过的元素。
59
83
84
+ 过程如下:
85
+
86
+ ![ 过程一] ( https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220711202638.png )
87
+
88
+
89
+ ![ 过程二] ( https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20230220223536.png )
60
90
61
91
C++代码:
62
92
@@ -66,18 +96,34 @@ public:
66
96
vector<int > twoSum(vector<int >& nums, int target) {
67
97
std::unordered_map <int,int> map;
68
98
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
69
- auto iter = map.find(target - nums[ i] );
99
+ // 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
100
+ auto iter = map.find(target - nums[ i] );
70
101
if(iter != map.end()) {
71
102
return {iter->second, i};
72
103
}
73
- map.insert(pair<int, int>(nums[ i] , i));
104
+ // 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
105
+ map.insert(pair<int, int>(nums[ i] , i));
74
106
}
75
107
return {};
76
108
}
77
109
};
78
110
```
79
111
112
+ * 时间复杂度: O(n)
113
+ * 空间复杂度: O(n)
114
+
115
+ ## 总结
116
+
117
+ 本题其实有四个重点:
118
+
119
+ * 为什么会想到用哈希表
120
+ * 哈希表为什么用map
121
+ * 本题map是用来存什么的
122
+ * map中的key和value用来存什么的
80
123
124
+ 把这四点想清楚了,本题才算是理解透彻了。
125
+
126
+ 很多录友把这道题目 通过了,但都没想清楚map是用来做什么的,以至于对代码的理解其实是 一知半解的。
81
127
82
128
83
129
## 其他语言版本
@@ -92,12 +138,13 @@ public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
92
138
}
93
139
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
94
140
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
95
- int temp = target - nums[i];
141
+ int temp = target - nums[i]; // 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
96
142
if(map.containsKey(temp)){
97
143
res[1] = i;
98
144
res[0] = map.get(temp);
145
+ break;
99
146
}
100
- map.put(nums[i], i);
147
+ map.put(nums[i], i); // 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
101
148
}
102
149
return res;
103
150
}
@@ -110,30 +157,17 @@ class Solution:
110
157
def twoSum (self , nums : List[int ], target : int ) -> List[int ]:
111
158
records = dict ()
112
159
113
- # 用枚举更方便,就不需要通过索引再去取当前位置的值
114
- for idx, val in enumerate (nums):
115
- if target - val not in records:
116
- records[val] = idx
117
- else :
118
- return [records[target - val], idx] # 如果存在就返回字典记录索引和当前索引
119
- ```
120
-
121
- Python (v2):
122
-
123
- ``` python
124
- class Solution :
125
- def twoSum (self , nums : List[int ], target : int ) -> List[int ]:
126
- rec = {}
127
- for i in range (len (nums)):
128
- rest = target - nums[i]
129
- # Use get to get the index of the data, making use of one of the dictionary properties.
130
- if rec.get(rest, None ) is not None : return [rec[rest], i]
131
- rec[nums[i]] = i
160
+ for index, value in enumerate (nums):
161
+ if target - value in records: # 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
162
+ return [records[target- value], index]
163
+ records[value] = index # 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
164
+ return []
132
165
```
133
166
134
167
Go:
135
168
136
169
``` go
170
+ // 暴力解法
137
171
func twoSum (nums []int , target int ) []int {
138
172
for k1 , _ := range nums {
139
173
for k2 := k1 + 1 ; k2 < len (nums); k2++ {
@@ -188,11 +222,11 @@ Javascript
188
222
``` javascript
189
223
var twoSum = function (nums , target ) {
190
224
let hash = {};
191
- for (let i = 0 ; i < nums .length ; i++ ) {
225
+ for (let i = 0 ; i < nums .length ; i++ ) { // 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
192
226
if (hash[target - nums[i]] !== undefined ) {
193
227
return [i, hash[target - nums[i]]];
194
228
}
195
- hash[nums[i]] = i;
229
+ hash[nums[i]] = i; // 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
196
230
}
197
231
return [];
198
232
};
@@ -221,13 +255,15 @@ php
221
255
``` php
222
256
function twoSum(array $nums, int $target): array
223
257
{
224
- for ($i = 0; $i < count($nums);$i++) {
225
- // 计算剩下的数
226
- $residue = $target - $nums[$i];
227
- // 匹配的index,有则返回index, 无则返回false
228
- $match_index = array_search($residue, $nums);
229
- if ($match_index !== false && $match_index != $i) {
230
- return array($i, $match_index);
258
+ $map = [];
259
+ foreach($nums as $i => $num) {
260
+ if (isset($map[$target - $num])) {
261
+ return [
262
+ $i,
263
+ $map[$target - $num]
264
+ ];
265
+ } else {
266
+ $map[$num] = $i;
231
267
}
232
268
}
233
269
return [];
@@ -250,30 +286,6 @@ func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
250
286
}
251
287
```
252
288
253
- PHP:
254
- ``` php
255
- class Solution {
256
- /**
257
- * @param Integer[] $nums
258
- * @param Integer $target
259
- * @return Integer[]
260
- */
261
- function twoSum($nums, $target) {
262
- if (count($nums) == 0) {
263
- return [];
264
- }
265
- $table = [];
266
- for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) {
267
- $temp = $target - $nums[$i];
268
- if (isset($table[$temp])) {
269
- return [$table[$temp], $i];
270
- }
271
- $table[$nums[$i]] = $i;
272
- }
273
- return [];
274
- }
275
- }
276
- ```
277
289
278
290
Scala:
279
291
``` scala
@@ -317,6 +329,103 @@ public class Solution {
317
329
}
318
330
```
319
331
332
+ Dart:
333
+ ``` dart
334
+ List<int> twoSum(List<int> nums, int target) {
335
+ var tmp = [];
336
+ for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
337
+ var rest = target - nums[i];
338
+ if(tmp.contains(rest)){
339
+ return [tmp.indexOf(rest), i];
340
+ }
341
+ tmp.add(nums[i]);
342
+ }
343
+ return [0 , 0];
344
+ }
345
+ ```
346
+
347
+ C:
348
+ ``` c
349
+
350
+
351
+ /* *
352
+ * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
353
+ */
354
+
355
+ // leetcode 支持 ut_hash 函式庫
356
+
357
+ typedef struct {
358
+ int key;
359
+ int value;
360
+ UT_hash_handle hh; // make this structure hashable
361
+ } map;
362
+
363
+ map* hashMap = NULL;
364
+
365
+ void hashMapAdd(int key, int value){
366
+ map* s;
367
+ // key already in the hash?
368
+ HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);
369
+ if(s == NULL){
370
+ s = (map* )malloc(sizeof(map));
371
+ s -> key = key;
372
+ HASH_ADD_INT(hashMap, key, s);
373
+ }
374
+ s -> value = value;
375
+ }
376
+
377
+ map* hashMapFind(int key){
378
+ map* s;
379
+ // * s: output pointer
380
+ HASH_FIND_INT(hashMap, &key, s);
381
+ return s;
382
+ }
383
+
384
+ void hashMapCleanup(){
385
+ map* cur, * tmp;
386
+ HASH_ITER(hh, hashMap, cur, tmp){
387
+ HASH_DEL(hashMap, cur);
388
+ free(cur);
389
+ }
390
+ }
391
+
392
+ void hashPrint(){
393
+ map* s;
394
+ for(s = hashMap; s != NULL; s=(map* )(s -> hh.next)){
395
+ printf("key %d, value %d\n", s -> key, s -> value);
396
+ }
397
+ }
398
+
399
+
400
+ int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
401
+ int i, * ans;
402
+ // hash find result
403
+ map* hashMapRes;
404
+ hashMap = NULL;
405
+ ans = malloc(sizeof(int) * 2);
406
+
407
+ for(i = 0; i < numsSize; i++){
408
+ // key 代表 nums[i] 的值,value 代表所在 index;
409
+ hashMapAdd (nums[ i] , i);
410
+ }
411
+
412
+ hashPrint ();
320
413
321
- -----------------------
322
- <div align="center"><img src=https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/01二维码一.jpg width=500> </img ></div >
414
+ for(i = 0; i < numsSize; i++){
415
+ hashMapRes = hashMapFind(target - nums[i]);
416
+ if(hashMapRes && hashMapRes -> value != i){
417
+ ans[0] = i;
418
+ ans[1] = hashMapRes -> value ;
419
+ *returnSize = 2;
420
+ return ans;
421
+ }
422
+ }
423
+
424
+ hashMapCleanup ();
425
+ return NULL;
426
+ }
427
+ ```
428
+ <p align="center">
429
+ <a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html " target="_ blank">
430
+ <img src =" ../pics/网站星球宣传海报.jpg " width =" 1000 " />
431
+ </a>
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