题目
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。
第一遍的代码
class Solution(object):def twoSum(self, nums, target):""":type nums: List[int]:type target: int:rtype: List[int]"""n = len(nums)for i in range(n):y = target - nums[i]if y in nums:j = nums.index(y)if j != i:return [i,j]
经过一段时间的学习后有了新的思路方法
思路
为了解决这个问题,我们可以使用哈希表(在Python中通常使用字典)来存储数组中的元素和它们的索引。我们遍历数组,对于每个元素,我们检查目标值减去当前元素的差值是否已经在哈希表中。如果在,那么我们就找到了两个数,它们的和为目标值;如果不在,我们就把当前元素和它的索引添加到哈希表中。
def twoSum(nums, target): num_dict = {} # 创建一个空字典用于存储元素和它们的索引 for i, num in enumerate(nums): complement = target - num # 计算目标值与当前元素的差值 if complement in num_dict: # 检查差值是否已经在字典中 return [num_dict[complement], i] # 返回差值的索引和当前元素的索引 num_dict[num] = i # 将当前元素和它的索引添加到字典中 # 如果遍历完数组都没有找到答案,这里实际上不需要return,因为题目保证了只有一个答案 # 但为了完整性,可以添加一个异常处理或默认返回值 raise ValueError("No two sum solution") # 示例用法
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
print(twoSum(nums, target)) # 输出: [0, 1]
上面这种方法,这段代码首先定义了一个空字典 num_dict
,然后遍历输入数组 nums
。对于数组中的每个元素 num
,它计算出目标值与 num
的差值 complement
,然后检查 complement
是否已经在 num_dict
中。如果在,就找到了两个数的索引;如果不在,就将 num
和它的索引 i
添加到 num_dict
中。最后,如果遍历完整个数组都没有找到答案,就会抛出一个异常(虽然题目保证了只有一个答案,但这里还是加上了异常处理以应对更广泛的情况)。
对此不仅仅可以使用哈希表,同时也可以使用双指针(先排序)的方法
这种方法首先对数组进行排序,然后使用双指针从数组的两端向中间移动。如果当前两个指针指向的元素之和等于目标值,则返回它们的索引;如果和小于目标值,则移动左指针;如果和大于目标值,则移动右指针。但需要注意的是,由于排序会改变元素的原始顺序,我们需要使用额外的数据结构(如列表的索引和值组成的元组)来记录原始索引。
双指针(排序)
def twoSum_sort(nums, target): # 使用列表推导式创建包含索引和值的元组列表,然后排序 nums_with_indices = sorted([(num, idx) for idx, num in enumerate(nums)]) left, right = 0, len(nums_with_indices) - 1 while left < right: current_sum = nums_with_indices[left][0] + nums_with_indices[right][0] if current_sum == target: # 返回原始索引(不是排序后列表的索引) return [nums_with_indices[left][1], nums_with_indices[right][1]] elif current_sum < target: left += 1 else: right -= 1 return None # 如果没有找到,返回None或抛出异常 # 示例用法 nums = [2, 7, 11, 15] target = 9 print(twoSum_sort(nums, target)) # 输出: [0, 1](假设排序不会改变相等元素的相对顺序)
注意:在实际使用时,由于排序可能会改变相等元素的相对顺序,所以在排序前需要确保相等元素的相对顺序在排序后不会改变(例如,使用稳定的排序算法,或者在排序时使用一个自定义的比较函数来确保这一点)。然而,由于题目保证每种输入只会对应一个答案,并且数组中的元素都是唯一的,所以在这种情况下我们不需要担心这个问题。
哈希表
def twoSum_hash(nums, target): num_dict = {} for i, num in enumerate(nums): complement = target - num if complement in num_dict: return [num_dict[complement], i] num_dict[num] = i return None # 如果没有找到,返回None或抛出异常 # 示例用法 nums = [2, 7, 11, 15] target = 9 print(twoSum_hash(nums, target)) # 输出: [0, 1]