前几天面试的时候问了我一道算法题,题目是 :快速找出一个数组中的两个数字,让这两个数字之和等于一个给定的值
所以把它记录下来
解法一:穷举,从数组中任意取出两个数字,计算两者之和是否为给定的数字,时间复杂度O(N^2)
解法二:hash表。因为给定一个数字,根据hash表映射查找另一个数字是否在数组中,只需要O(1)时间。这样的话,总体的算法复杂度可以降低到O(N),但这种方法需要额外增加O(N)的hash表存储空间。
解法三: 排序后对数组中的每个数字arr[i]都判别 Sum-arr[i] 是否在数组中,这样,就变成一个二分查找的算法了。时间复杂度O(N* log2N)
代码如下:
package main import ( "fmt" "sort" ) func main() { arr := []int{-5, 8, 7, 3, 1, 0, 2, -1, 4} point, ok := SumSearch(arr, 3) fmt.Println(point, ok) result := SumSearch2(arr, 3) fmt.Println(result) //返回值 type Point struct { a, b int } //找出数组中的两个数,让这两个数之和等于一个给定的值 //找到第一对数即返回 func SumSearch(arr []int, sum int) (Point, bool) { length := len(arr) sort.Ints(arr) for i := 0; i < length-1; i++ { j := BinSearch(arr, i+1, length-1, sum-arr[i]) if j != -1 { return Point{arr[i], arr[j]}, true } } return Point{}, false } //找出所有符合的数放到是slice里面一起返回出去 func SumSearch2(arr []int, sum int) []Point { var result []Point length := len(arr) sort.Ints(arr) for i := 0; i < length-1; i++ { j := BinSearch(arr, i+1, length-1, sum-arr[i]) if j != -1 { result = append(result, Point{arr[i], arr[j]}) } } return result } //二分查找 func BinSearch(arr []int, low, high, k int) int { if low < 0 || high < 0 { return -1 } for low <= high { mid := low + (high-low)>>1 if k < arr[mid] { high = mid - 1 } else if k > arr[mid] { low = mid + 1 } else { return mid } } return -1 }
结果如下:
解法四:
还可以换个角度来考虑问题,假设已经有了这个数组的任意两个元素之和的有序数组(长为N^2)。那么利用二分查找法,只需用O(2*log2N)就可以解决这个问题。当然不太可能去计算这个有序数组,因为它需要O(N^2)的时间。但这个思考仍启发我们,可以直接对两个数字的和进行一个有序的遍历,从而降低算法的时间复杂度。
首先对数组进行排序,时间复杂度为(N*log2N)。
然后令i = 0,j = n-1,看arr[i] + arr[j] 是否等于Sum,如果是,则结束。如果小于Sum,则i = i + 1;如果大于Sum,则 j = j – 1。这样只需要在排好序的数组上遍历一次,就可以得到最后的结果,时间复杂度为O(N)。两步加起来总的时间复杂度O(N*log2N),下面这个程序就利用了这个思想,代码如下所示:
package main import ( "fmt" "sort" ) func main() { arr := []int{-5, 8, 7, 3, 1, 0, 2, -1, 4} point, ok := SumSearch(arr, 3) fmt.Println(point, ok) } //返回值 type Point struct { a, b int } func SumSearch(arr []int, sum int) (Point, bool) { length := len(arr) sort.Ints(arr) for i, j := 0, length-1; i < j; { if arr[i]+arr[j] == sum { return Point{arr[i], arr[j]}, true } else if arr[i]+arr[j] < sum { i++ } else { j-- } } return Point{}, false }
结果如下:
参考文章:https://blog.csdn.net/mimi9919/article/details/51335337