LeetCode #1 两数之和 哈希表

LeetCode #1 两数之和

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。

示例：

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

方法一：暴力法

简单暴力的遍历法很简单，遍历每个元素 $x$，并查找是否存在一个值与 $target - x$ 相等的目标元素

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[j] == target - nums[i]) {
                    return new int[] { i, j };
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

• 时间复杂度： $O(n^2)$
• 空间复杂度： $O(1)$

方法二：两遍哈希表

以空间换时间，可以将查找时间从 $O(n)$ 缩短到 $O(1)$ ，哈希表正是为此而构建的。第一次遍历将每个元素和它的索引保存到表中，第二次变脸将检查每个元素所对应的目标元素（ $target - nums[i]$）是否存在于表中。注意：该目标元素不能是 $nums[i]$ 本身！

class Solution {
	public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
		Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
		for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
			map.put(nums[i], i);
		}
		for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
			int key = target - nums[i];
			if (map.containsKey(key) && map.get(key) != i){
				return new int[] {i, map.get(key)};
			}
		}
		return null;
	}
}

• 时间复杂度： $O(n)$
• 空间复杂度： $O(n)$

方法三：一遍哈希表

边遍历边检查表里是否已经存在目标元素就好了

class Solution {
	public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
		Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
		for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
			int key = target - nums[i];
			if (map.containsKey(key)){
				return new int[] {i, map.get(key)};
			}
			map.put(nums[i], i);
		}
		return null;
	}
}

• 时间复杂度： $O(n)$
• 空间复杂度： $O(n)$