LeetCode-1 两数之和

• 题目：1. 两数之和
• 难度：简单
• 分类：数组，哈希表
• 解决方案：暴力求解、HashMap

从今天开始开启《LeetCode解题报告》系列文章，希望能够坚持下来。今天我们来学习第1题两数之和，既然放在首位，可见该题的重要性。这个在笔试中出现的概率非常大，希望大家在面试前能够手写出来。

题目描述

给定一个整数数组nums和一个目标值target，请你在该数组中找出和为目标值的那 两个整数，并返回他们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用这个数组中同样的元素。
示例：

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

分析

两数之和可称为经典的面试题，曾经百度实习面试时手写过该代码，也在秋招电话面试时面到该题。这个题最基本的思路是使用两次for循环，但时间复杂度为O(n^2)，java代码如下所示：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int[] res = new int[2];
        
        for(int i=0; i

两次for循环提交结果.jpg

虽然在LeetCode或面试中能够解答出来，但是该方法的时间复杂度过高，需要进一步优化。我们发现题目中的数组是无序的（虽然示例中的数组有序的，但这只是一个特列，测试用例中并不是所有的数组都是有序的），当数组如果是有序的，然后再去查找是否能更加方便？一个很重要的问题，该题中需要返回的是数组下标，因此不能破坏数组中的位置关系。如果将数组进行排序，则会破坏数组的位置关系，不能满足题目要求。如何将数组的值与数组的位置关系进行绑定，是这个题目的解题关键。这样很容易想到k-v结构，在java中可以通过HashMap来实现。
具体思路如下：

1. 遍历数组建立HashMap映射，其中HashMap中的key为数组的值，value为数组的位置，即;
2. 查找是否存在两个数之和等于target：
    2.1 遍历数组，得到第一个数字nums[i]，记为num1，该数字在数组中的位置为i
    2.2 计算target-nums[i]，计算结果为另一个需要的数字num2，若该数字存在，该数字在数组中的位置为hasmMap.get(num2)
    2.3 在HashMap中判断num2是否存在：
        若不存在，则跳转至2.1
        若存在，则判断num1与num2对应的value是否相等：
            若相等，则跳转至2.1
            若不相等，则找到这两个数num1+num2==target，返回对应的数组位置

java代码如下：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int[] res = new int[2];
        if(nums == null || nums.length < 2)
            return res;
        
        Map map = new HashMap();
        
        // 1. 建立HashMap映射
        for(int i=0; i

HashMap方法提交结果.jpg

整个算法流程是时间复杂度为O(n)，由于使用了HashMap申请了内存空间，其空间复杂度为O(n)。

参考链接

1. 两数之和

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