Leetcode1.两数之和 - 三种方法

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• 给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值 target 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。

  你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

  你可以按任意顺序返回答案。

• 代码背景：

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {

    }
};

• 题目来源：https://leetcode.cn/problems/two-sum/

• 法一：暴力，双层循环，O(n²)
• 法二：单调双指针，排序O(nlogn)，查找O(n)
  注意排序之后打乱了原本序号和值的对应关系，需要使用pair保存值 和 原本序号
• 法三：哈希表，插入一个元素O(1)，查询一个元素O(1)
  以nums[]值为索引，下标为值

• 法二：单调双指针

  快速排序
  单调双指针

• 法二：哈希表

  拉链法实现哈希表
  状态压缩BFS

1. 双重循环O(n²) -> 耗时292ms

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        for(int i=0; i
            for(int j=i+1; j
                if(nums[i] + nums[j] == target){
                    return {i, j};
                }
            }
        }
        return {};
    }
};

2. 排序O(nlogn) + 单调双指针O(n) -> 耗时12ms

class Solution {
public:
    void q_sort(vector>& nums, int l, int r){
        if(l >= r)  return;
        int x = nums[(l + r)>>1].first;
        int i = l-1, j = r+1;
        while(i < j){
            while(nums[++i].first < x);
            while(nums[--j].first > x);
            if (i < j)  swap(nums[i], nums[j]);
        }
        q_sort(nums, l, j);
        q_sort(nums, j+1, r);
    }
    vector twoSum(vector& arr, int target) {
        vector> nums;
        //注意pair 保存原本值和序号对应关系
        for(int i=0; i
            nums.push_back({arr[i], i});
        }
        q_sort(nums, 0, nums.size()-1);
        int i = 0, j = nums.size()-1;
        //注意既不要冗余比较，又不要同点相加为target
        while(i
            while(nums[i].first + nums[j].first > target)    j--;
            if(nums[i].first + nums[j].first == target) 
                return{nums[i].second, nums[j].second};
            i++;
        }
        return {};
    }
};

3. 哈希表unordered_map，总计O(2n) -> 耗时12ms

class Solution {
public:
    vector twoSum(vector& nums, int target) {
        unordered_map hash;
        for(int i=0; i
            hash[nums[i]] = i; 
        }
        for(int i=0; i
            if(hash.count(target - nums[i]) && hash[target-nums[i]] != i){
                return {i, hash[target - nums[i]]};
            }
        }
        return {};
    }
};

• vector<>的构相关函数：
  1. 普通创建：vector nums;
  2. 赋值构造：vector nums = {1,2,3,4};
  3. 拷贝构造：vector nums2(nums);
  4. 指定表长构造：vector nums(9); 长为9的空链表
  5. 指定元素重复构造：vector nums(9, 3); 含有9个3的链表
  6. 插入元素：nums.push_back(1);
• pair<>的相关属性：
  1. pair相当于STL内置的一个结构体，含有两个元素
  2. pair point; 第一个元素为point.first; 第二个元素为point.second;
  3. sort() 默认以pair<>的first进行排序
• unordered_map<索引， 值>的相关操作：
  1. map本质是AVL树，unordered_map<索引， 值>本质是哈希表
  2. 创建哈希表：unordered_map<索引类型， 值类型> hash;
  3. 插入元素：hash[key] = value;
  4. 以key查询数量：hash,count(key);
  5. key对应值：hash[key];
• 对unordered_map不太熟悉的同学看这里：状态压缩BFS