给定一个已按照升序排列 的有序数组,找到两个数使得它们相加之和等于目标数。
函数应该返回这两个下标值 index1 和 index2,其中 index1 必须小于 index2。
说明:
返回的下标值(index1 和 index2)不是从零开始的。
你可以假设每个输入只对应唯一的答案,而且你不可以重复使用相同的元素。
示例:
输入: numbers = [2, 7, 11, 15], target = 9
输出: [1,2]
解释: 2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。
1、暴力,超时
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
int n = numbers.size();
int flag=0;
vector<int> res;
for(int i=0;i<n;i++)
{
flag=0;
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(numbers[i]+numbers[j]==target)
{
res.emplace_back(i+1);
res.emplace_back(j+1);
flag=1;
break;
}
}
if(flag==1) break;
}
return res;
}
};
2、双指针+滑动窗口+条件限制 AC
在做题提交的过程中发现了几处不容易想到的地方:
1、numbers中的元素是递增的,但是这个递增不是numbers[i]<numbers[i],而是numbers[i]<=numbers[i+1]
2、numbers中的元素有正有负,可能连续好几个都是0
3、一开始我想:首先找到小于等于target的元素个数,这样的话两个值只需要在这些元素中找就可以了,但是事实并非如此。
例如:target=0,numbers[]= {-3,3,.....},
如果用numbers[i]<=target,
显然只能到第一个元素,所以我又添加了一个限制条件:
(i>=1 && numbers[i-1]+numbers[i]==0)
(因为观察的是两个元素相加的结果,所以这样肯定是对的)
所以根据思考之后的修改为:
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(numbers[i]<=target || numbers[i]==0 ||(i>=1 && numbers[i-1]+numbers[i]==0))
{
num_smaller_than_target++;
}
else
{
break;
}
}
之后只需要在0~num_smaller_than_target-1的范围内寻找两个数就可以了!
然后使用双指针,一开始L指向0,R指向num_smaller_than_target-1,并且保证L<R来循环
在循环过程中,时时注意sum = numbers[L]+numbers[R]
,
1、如果sum==target
,说明我们已经找到值了,直接退出
2、如果sum<target
,说明左值一定过小(右边界由于是从大到小缩减的,此时不做改变,因为也不确定右边界是大是小)
3、如果sum>target
,说明右值一定过大,选择减少右值(由于左边界是从小到大的,此时不做改变,因为也不确定左边界是大是小)
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
int n = numbers.size();
int flag=0;
vector<int> res;
int num_smaller_than_target=0;
//首先找到小于等于target的元素个数
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(numbers[i]<=target || numbers[i]==0 ||(i>=1 && numbers[i-1]+numbers[i]==0))
{
num_smaller_than_target++;
}
else
{
break;
}
}
int L=0;
int R=num_smaller_than_target-1;
//两个指针从两边往中间缩
while(L<R)
{
int sum = numbers[L]+numbers[R];
if(sum==target)
{
res.emplace_back(L+1);
res.emplace_back(R+1);
break;
}
//当和小于目标,说明,左值肯定过小
else if(sum<target)
{
L++;
}
//当和大于目标,说明,右值肯定过大
else
{
R--;
}
}
return res;
}
};
因为有要求:
所以我们来验证一下重复结果是否输出一致:
显然正确。
3、观看题解(吸取他人经验)
1、二分查找
在数组中找到两个数,使得它们的和等于目标值,可以首先固定第一个数,然后寻找第二个数,第二个数等于目标值减去第一个数的差。利用数组的有序性质,可以通过二分查找的方法寻找第二个数。为了避免重复寻找,在寻找第二个数时,只在第一个数的右侧寻找。
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
int n = numbers.size();
int flag=0;
for(int i=0;i<n;i++)
{
int low = i+1;
int high = n-1;
while(low<=high)
{
int mid = (high - low) / 2 + low;
if (numbers[mid] == target - numbers[i])
{
return {
i + 1, mid + 1};
}
else if (numbers[mid] > target - numbers[i])
{
high = mid - 1;
}
else
{
low = mid + 1;
}
}
}
return {
};
}
};
总结:有序序列,查找值固定的数,可以考虑二分查找优化
2、双指针
这是官方题解,和我一开始用的思路是一样的,即双指针。
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
int low = 0, high = numbers.size() - 1;
while (low < high) {
int sum = numbers[low] + numbers[high];
if (sum == target) {
return {
low + 1, high + 1};
} else if (sum < target) {
++low;
} else {
--high;
}
}
return {
-1, -1};
}
};
而我做的一开始排除一些元素的方法好像没有对时间有很多优化。。。
3、双指针+二分查找
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
int low = 0, high = numbers.size() - 1;
while (low <high)
{
int middle = (low+high)*0.5;
//1、目标在middle左侧,重置high
if(numbers[low]+numbers[middle]>target)
{
high =middle-1;
}
//2、目标在middle右侧,重置low
else if(numbers[high]+numbers[middle]<target)
{
low = middle+1;
}
//3、重置low
else if(numbers[low]+numbers[high]<target)
{
low++;
}
//4、重置high
else if(numbers[low]+numbers[high]>target)
{
high--;
}
//5、sum等于target
else
{
return {
low+1,high+1};
}
}
return {
0,0};
}
};
不知道为什么同样的思路,用java速度可以达到1ms,而c++却不行。