【算法合集】学习算法第四天（哈希篇）

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目录

两数之和

题解代码

数组中出现次数超过一半的数字

题解代码

数组中只出现一次的两个数字

题解代码

缺失的第一个正整数

题解代码

三数之和

题解代码

---

两数之和

描述

给出一个整型数组 numbers 和一个目标值 target，请在数组中找出两个加起来等于目标值的数的下标，返回的下标按升序排列。

（注：返回的数组下标从1开始算起，保证target一定可以由数组里面2个数字相加得到）

数据范围：2≤len(numbers)≤105，0≤numbersi​≤109，0≤target≤109

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(nlogn)

✨示例1

输入：

[3,2,4],6

返回值：

[2,3]

说明：

因为 2+4=6 ，而 2的下标为2 ， 4的下标为3 ，又因为 下标2 < 下标3 ，所以返回[2,3]

✨示例2

输入：

[20,70,110,150],90

返回值：

[1,2]

说明：

20+70=90

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public int[] twoSum (int[] numbers, int target) {
        int[] res = new int[0];
        //创建哈希表,两元组分别表示值、下标 fast-template
        HashMap hash = new HashMap();
        //在哈希表中查找target-numbers[i]
        for(int i = 0; i < numbers.length; i++){
            int temp = target - numbers[i];
             //若是没找到，将此信息计入哈希表
            if(!hash.containsKey(temp)){
                hash.put(numbers[i], i);
            }
            //否则返回两个下标+1
            else
                return new int[] {hash.get(temp) + 1, i + 1};
        }
        return res; }
}

数组中出现次数超过一半的数字

描述

给一个长度为 n 的数组，数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半，请找出这个数字。

例如输入一个长度为9的数组[1,2,3,2,2,2,5,4,2]。由于数字2在数组中出现了5次，超过数组长度的一半，因此输出2。

数据范围：n≤50000，数组中元素的值 0≤val≤10000

要求：空间复杂度：O(1)，时间复杂度 O(n)

输入描述：

保证数组输入非空，且保证有解

✨示例1

输入：

[1,2,3,2,2,2,5,4,2]

返回值：

2

✨示例2

输入：

[3,3,3,3,2,2,2]

返回值：

3

✨示例3

输入：

[1]

返回值：

1

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public int MoreThanHalfNum_Solution(int [] array) {
         //哈希表统计每个数字出现的次数 fast-template
        HashMap mp = new HashMap();
        //遍历数组
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            if(!mp.containsKey(array[i]))
                mp.put(array[i], 1);
            else
                mp.put(array[i], mp.get(array[i]) + 1);
            //一旦有个数大于长度一半的情况即可返回
            if(mp.get(array[i]) > array.length / 2)
                return array[i];
        }
        return 0;}
}

数组中只出现一次的两个数字

描述

一个整型数组里除了两个数字只出现一次，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

数据范围：数组长度 2≤n≤1000，数组中每个数的大小0 要求：空间复杂度 O(1)O(1)，时间复杂度 O(n)O(n)

提示：输出时按非降序排列。

✨示例1

输入：

[1,4,1,6]

返回值：

[4,6]

说明：

返回的结果中较小的数排在前面

✨示例2

输入：

[1,2,3,3,2,9]

返回值：

[1,9]

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public int[] FindNumsAppearOnce (int[] array) {
        HashMap mp = new HashMap();
        ArrayList res = new ArrayList();
        //遍历数组 fast-template
        for(int i = 0; i < array.length; i++)
            if(!mp.containsKey(array[i]))
                mp.put(array[i], 1);
            else
                mp.put(array[i], mp.get(array[i]) + 1);
        //遍历数组
        for(int i = 0; i < array.length; i++)
            //找到频率为1的两个数
            if(mp.get(array[i]) == 1)
                res.add(array[i]);
         //整理次序
        if(res.get(0) < res.get(1))
            return new int[] {res.get(0), res.get(1)};
        else
            return new int[] {res.get(1), res.get(0)};}
}

缺失的第一个正整数

描述

给定一个未排序的整数数组nums，请你找出其中没有出现的最小的正整数

进阶： 空间复杂度 O(1)，时间复杂度 O(n)

数据范围:

-2^31<=nums[i]<=2^31-1

0<=len(nums)<=5*105

✨示例1

输入：

[1,0,2]

返回值：

3

✨示例2

输入：

[-2,3,4,1,5]

返回值：

2

✨示例3

输入：

[4,5,6,8,9]

返回值：

1

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public int minNumberDisappeared (int[] nums) {
        int n = nums.length;
        HashMap mp = new HashMap();
        //哈希表记录数组中出现的每个数字 fast-template
        for(int i = 0; i < n; i++)
            mp.put(nums[i], 1);
        int res = 1;
        //从1开始找到哈希表中第一个没有出现的正整数
        while(mp.containsKey(res))
            res++;
        return res; }
}

三数之和

描述

给出一个有n个元素的数组S，S中是否有元素a,b,c满足a+b+c=0？找出数组S中所有满足条件的三元组。

数据范围：0≤n≤3000，数组中各个元素值满足∣val∣≤100

空间复杂度：O(n^2)，时间复杂度 O(n^2)

注意：

1. 三元组（a、b、c）中的元素可以按任意顺序排列。
2. 解集中不能包含重复的三元组。

✨示例1

输入：

[-10,0,10,20,-10,-40]

返回值：

[[-10,-10,20],[-10,0,10]]

✨示例2

输入：

[-2,0,1,1,2]

返回值：

[[-2,0,2],[-2,1,1]]

✨示例3

输入：

[0,0]

返回值：

[]

题解代码

import java.util.*;
public class Solution {
    public ArrayList> threeSum(int[] num) {
        ArrayList > res = new ArrayList>();
        int n = num.length;
        //不够三元组 fast-template
        if(n < 3)
            return res;
        //排序
        Arrays.sort(num);
        for(int i = 0; i < n - 2; i++){
            if(i != 0 && num[i] == num[i - 1])
                continue;
            //后续的收尾双指针
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
             //设置当前数的负值为目标
            int target = -num[i];
            while(left < right){
                //双指针指向的二值相加为目标，则可以与num[i]组成0
                if(num[left] + num[right] == target){
                    ArrayList temp = new ArrayList();
                    temp.add(num[i]);
                    temp.add(num[left]);
                    temp.add(num[right]);
                    res.add(temp);
                    while(left + 1 < right && num[left] == num[left + 1])
                        //去重
                        left++;
                    while(right - 1 > left && num[right] == num[right - 1])
                        //去重
                        right--;
                    //双指针向中间收缩
                    left++;
                    right--;
                }
                //双指针指向的二值相加大于目标，右指针向左
                else if(num[left] + num[right] > target)
                    right--;
                //双指针指向的二值相加小于目标，左指针向右
                else left++;
            }
        }
        return res;}
}

算法对程序员来说及其重要，语言和开发平台不断变化，但是万变不离其宗的是那些算法和理论，依稀记得我那个玩的很好的一个学长（在大二就拿到了 offer），他告诉我想找一个好的工作，那刷题一定是必不可少的

现在算法刷题平台还是蛮多的，给大家介绍一个我认为与大厂关联最深的平台——牛客网