leetcode No.1 - two sum题解

1. Two Sum (2 sum)

提交网址： https://leetcode.com/problems/two-sum/

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Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.

You may assume that each input would have exactly one solution.

Example:

Given nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,
Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,
return [0, 1].

UPDATE (2016/2/13):
The return format had been changed to zero-based indices. Please read the above updated description carefully. 

(温馨提示：此题以前的输出要求是：下标从1开始算，2016/2/13后改为下标从0开始算！)

分析
方法1: 暴力法，复杂度O(n^2)，会TLE(超时);
方法2: hashmap。用一个哈希表(C++中用unordered_map，Java中可以直接用HashMap)，存储每个数对应的下标，复杂度O(n);
方法3：先变相用C++ STL算法库中的sort函数，然后左右分别使用一个计数变量去比较和的值与目标值，前面的复杂度为O(n*log(n))，后面为n，所以总的复杂度为O(n*log(n))...

温馨提示：
此题对没找到的结果时的输出没有进行要求，有人输出了[-1, -1]，本人输出的是空的vector.

方法3

AC代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
typedef struct node{
    int index;
    int value;
    node(){};
    node(int i, int v) : index(i), value(v){}
}Node;
 
bool compare(const Node& a, const Node& b){
    return a.value < b.value;
}
 
class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int> &nums, int target) {
         
        int len = nums.size();
        assert(len >= 2);         
         
        vector<int> ret(2, 0);  // 初始化：ret包含2个值为0的元素
         
        vector<Node> nums2(len);
        for(int i = 0; i < len; i++){
            nums2[i] = Node(i+1, nums[i]);
        }
         
        sort(nums2.begin(), nums2.end(), compare);    // 调用快排，T(n)=O(n*log(n))
         
        int l = 0;
        int r = len - 1;
        while(l < r){
            int sum = nums2[l].value + nums2[r].value;
            if(sum == target){
                ret[0] = min(nums2[l].index, nums2[r].index)-1;     // 注意，这里需要减去1
                ret[1] = max(nums2[l].index, nums2[r].index)-1;
                break;
            } else if(sum < target){
                l++;
            } else {
                r--;
            }
        }       
        return ret;  // 用两个指针来扫
    }
};   
 
// 下面是测试代码
 
/*
int main()
{
    Solution sol;
    vector<int> arr;
  
    arr.push_back(3);
    arr.push_back(2);
    arr.push_back(4);      
 
    vector<int> ret = sol.twoSum(arr, 6);           
    cout<<ret[0]<<" "<<ret[1]<<endl;
    return 0;
}*/

方法2 hashMap法

hashMap的一种写法：(顺序的，可以解决有相等的值的情况，推荐此写法！)

AC代码：

#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<vector>
using namespace std;
class Solution {
	public:
		vector<int> twoSum(vector<int> &nums, int target)
		{
			unordered_map<int, int> dict;
			vector<int> result;
			for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
				dict[nums[i]] = i; // 顺序的map映射: value->index 
			}
			for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
			{
				int query = target - nums[i];
				if(dict.find(query) != dict.end() && dict[query] > i)  // dict[query] > i是为了防止重复计算 
				{
					result.push_back(i);
					result.push_back(dict[query]);
					break;
				}
			}
			return result;
		}
};
// 下面是测试
int main()
{
    Solution sol;
    vector<int> arr1={3,2,2,2,2,2,4};
    vector<int> arr2={3,2,4};    
    vector<int> res1= sol.twoSum(arr1, 6); 
    vector<int> res2= sol.twoSum(arr2, 6);	          
	for(int i:res1)
		printf("%d ",i);
	printf("\n");
	for(int i:res2)
		printf("%d ",i);		
    return 0;
}

haspMap的另一种写法

AC代码：

#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<vector>
// #include<algorithm>
using namespace std;
class Solution {
public:
	vector<int> twoSum(vector<int> &nums, int target)
	{
		unordered_map<int, int> dict;
		vector<int> res(2,-1), emptyVect;
		for(int i=0;i<nums.size();i++)
		{
			int query=target-nums[i];		
			if(dict.find(query)==dict.end()) dict[nums[i]]=i;     // 逆序的map映射: value->index
			else {
				res[1]=i;
				res[0]=dict[query];
				return res;	
			}
		}
		return emptyVect;
	}
};
// 下面是测试
int main()
{
    Solution sol;
    vector<int> arr={3,2,4};
    vector<int> res = sol.twoSum(arr, 8);
    for(int i:res)
		printf("%d ",i);
    return 0;
}

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