代码随想录二刷 ｜ 哈希表 ｜两数之和

题目描述

1.两数之和

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 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]

示例 3：

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？

解题思路 & 代码实现

本题需要一个集合来存放遍历过的元素，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。

本题不仅要知道元素有没有遍历过，还要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。

再来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。

• 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。
• 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。

此时就要选择另一种数据结构：map ，map是一种key-value的存储结构，可以用key保存数值，用value保存数值所在的下标。这道题目中并不需要key有序，选择std::unordered_map 效率更高。

接下来需要明确两点：

• map用来做什么
• map中key和value分别表示什么

map 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）

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，key对应的就是value，value用来存下标。

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}。

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。

class Solution {
public:
	vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
		std::unordered_map <int, int> map;
		for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
			auto it = map.find(target - nums[i]);
			if (it != map.end()) {
				return {it -> second, i};
			}
			map.insert(pair<int, int>)(nums[i], i);
		}
		return {};
	}
};

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)