LeetCode第一题两数之和（Python）

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。

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum
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解题方法和思路

暴力求解

核心代码

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        length = len(nums)
        min_num = min(nums)
        max_num = max(nums)
        for i in range(length):
            if target - nums[i]>=min_num and target - nums[i]<=max_num:
                for j in range(i+1,length):
                    if nums[i]+nums[j] == target:
                        return [i,j]

由于复杂度为$O(n^2$),因此会耗费较多时间。

利用排序优化（自己做题时的实现）

核心代码

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        order_nums = sorted(set(nums))
        length = len(order_nums)
        i = 0
        j = length - 1
        while i != j:
            if order_nums[i] + order_nums[j] < target:
                i = i + 1
            elif order_nums[i] + order_nums[j] > target:
                j = j - 1
            else :
                return [nums.index(order_nums[i]),nums.index(order_nums[j])]
        if order_nums[i] + order_nums[j] == target:
            index_i = nums.index(order_nums[i])
            # 把第一个位置的值更改掉，是的index函数可以找到第二个等于该值的索引，不然index总是返回第一个等于目标数值的索引
            nums[index_i] = order_nums[i]-1
            return [index_i,nums.index(order_nums[j])]

思路：利用排序达到只遍历一次就可以确定索引的效果，主要耗时操作为排序，时间复杂度为$O(n\ast log(n)$),排序完成以后从两端开始移动，找出两个数的值，在利用python的index函数在原来的列表里找到索引，后边的if判断仅仅为了消除两个加数的值相同的情况。因此排序之后只需要遍历一遍列表即可找出答案。可以达到加速的目的。

有点奇怪的是相同的代码，跑出来的运行时间好像不一样。

利用哈希列表优化

除去建立表的时间，理论上可以达到$O(n)$的时间复杂度。我自己没有实现，贴一下LeetCode解题里高阅读的解法实现。但是作者说需要70ms，有可能建立hashmap比较耗费时间，在较小的规模上反而不如上面的方法。

def twoSum(nums, target):
    hashmap={}
    for ind,num in enumerate(nums):
        hashmap[num] = ind
    for i,num in enumerate(nums):
        j = hashmap.get(target - num)
        if j is not None and i!=j:
            return [i,j]

作者：lao-la-rou-yue-jiao-yue-xiang
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/xiao-bai-pythonji-chong-jie-fa-by-lao-la-rou-yue-j/
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