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哈希表4:两数之和(1)

作者:互联网

本题如下:(链接:https://leetcode.cn/problems/two-sum/)

题目: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。

 

 

 

 

思路:这道题很明显会想到用暴力解法,即两层for循环查找,时间复杂度是O(n^2)。

但我们这里给出这道题的本意是想利用哈希表来解决。

这本题中,我们需要一个集合来存放我们遍历过的元素,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。这个时候我们就应该想到使用哈希法了。

而因为我们不仅要知道元素有没有遍历过,还有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。

 

再来看一下如果使用数组和set来做哈希法的局限:

(1)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。

(2)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。

此时我们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在保存数值所在的下标。

 

在C++中,map有三种类型:

 

 

由于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:

(1)map用来做什么?

map目的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表,这样才能找到与当前元素相匹配的(也就是相加等于target)。

(2)map中key和value分别表示什么?

这道题中,我们需要 给出一个元素,判断这个元素是否出现过,如果出现过,返回这个元素的下标。

那么判断元素是否出现,这个元素就要作为key,所以数组中的元素作为key,有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:数组元素对应的下表}。

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比配的数值,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。

过程如下:

 

 

 

 

这样我们就可以写出相应的C++代码:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
 4         std::unordered_map <int,int> map;
 5         for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
 6             // 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
 7             auto iter = map.find(target - nums[i]); 
 8             if(iter != map.end()) {
 9                 return {iter->second, i};
10             }
11             // 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
12             map.insert(pair<int, int>(nums[i], i)); 
13         }
14         return {};
15     }
16 };

 

接下来给出Java版本:

 1 public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
 2     int[] res = new int[2];
 3     if(nums == null || nums.length == 0){
 4         return res;
 5     }
 6     Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
 7     for(int i = 0; i < nums.length; i++){
 8         int temp = target - nums[i];
 9         if(map.containsKey(temp)){
10             res[1] = i;
11             res[0] = map.get(temp);
12         }
13         map.put(nums[i], i);
14     }
15     return res;
16 }

 

标签:map,遍历,哈希,nums,int,元素,key,两数
来源: https://www.cnblogs.com/cnwsh/p/16597948.html