程序员面试金典 - 面试题 16.24. 数对和（双指针/哈希map）

1. 题目

设计一个算法，找出数组中两数之和为指定值的所有整数对。一个数只能属于一个数对。

示例 1:
输入: nums = [5,6,5], target = 11
输出: [[5,6]]

示例 2:
输入: nums = [5,6,5,6], target = 11
输出: [[5,6],[5,6]]

提示：
nums.length <= 100000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/pairs-with-sum-lcci
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2. 解题

2.1 排序+双指针

时间复杂度 $O(n \log n)$

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> pairSums(vector<int>& nums, int target) {
    	sort(nums.begin(), nums.end());
    	int i = 0, j = nums.size()-1;
    	vector<vector<int>> ans;
    	while(i < j)
    	{
    		if(nums[i]+nums[j]== target)
    			ans.push_back({nums[i++],nums[j--]});
    		else if(nums[i]+nums[j] < target)
    			i++;
    		else
    			j--;
    	}
    	return ans;
    }
};

308 ms 45.9 MB

2.2 哈希map

2次扫描，时间复杂度 $O(n)$

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> pairSums(vector<int>& nums, int target) {
    	unordered_map<int,int> m;
    	for(int n : nums)
    		m[n]++;
    	vector<vector<int>> ans;
    	for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
    	{
    		if(m[nums[i]] && m[target-nums[i]])
    		{
                if((nums[i] == target-nums[i]) && m[nums[i]] <= 1)
                    continue;//相等情况需要数量大于等于2
    			ans.push_back({nums[i],target-nums[i]});
    			m[nums[i]]--;
    			m[target-nums[i]]--;
    		}
    	}
    	return ans;
    }
};

356 ms 59.8 MB

• 优化上面哈希法，只需一次扫描

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> pairSums(vector<int>& nums, int target) {
    	unordered_map<int,int> m;
    	vector<vector<int>> ans;
    	for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
    	{
    		if(m[target-nums[i]] > 0)
    		{
    			ans.push_back({nums[i],target-nums[i]});
    			m[target-nums[i]]--;
    		}
    		else
    			m[nums[i]]++;
    	}
    	return ans;
    }
};

316 ms 59.8 MB