【算法刷题】1：两数之和

线性搜索：哈希表

题目描述

给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和目标值的两个数。你能够假设每一个输入只对应一种答案，且一样的元素不能被重复利用。示例：

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
由于 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
因此返回 [0, 1]
复制代码

思路与实现

按题意，对一个数组元素，需找到另外一个互补数。问题的本质是，查找指定值是否存在于数组中。查找问题，理应想到查找为O(1) 复杂度的哈希表。

遍历数组将 元素值=>索引 的映射关系写入 map，以后遍历查找互补的数。实现：

// 方法一：两遍哈希遍历
private 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 j = 0; j < nums.length; j++) {
            int complement = target - nums[j];
            if (map.containsKey(complement) && map.get(complement) != j) {
                return new int[]{j, map.get(complement)};
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }

    // 一遍哈希表
    public int[] twoSum2(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[]{map.get(complement), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }
复制代码

总结

理解并抽象出本质，再选择最为合适的数据结构实现。

哈希表的增删查复杂度都是O(1)级别的，十分适合线性查找的问题。