两数之和
题目描述:
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,并且你不能使用两次相同的元素。
你可以按任意顺序返回答案。
题目分析:
如图,定义两个指针遍历,因为不能使用两次相同的元素,故 j 的初始值在 i 的后一个 。
因为每种输入只会对应一个答案,因此找到那两个整数就退出循环。
我的解法:
class Solution {public int[] twoSum(int[] nums, int target) {for(int i=0;i<nums.length-1;i++){for(int j=i+1;j<nums.length;j++){if(nums[i]+nums[j] == target){ return new int[]{i,j};} }} return new int[0];}
}
更优解法:哈希表
使用哈希表,可以将寻找 target - x
的时间复杂度降低到从 O(N) 降低到 O(1)。
这样我们创建一个哈希表,对于每一个 x
,我们首先查询哈希表中是否存在 target - x
,然后将 x
插入到哈希表中,即可保证不会让 x
和自己匹配。
class Solution {public int[] twoSum(int[] nums, int target) {Map<Integer, Integer> hashtable = new HashMap<Integer, Integer>();for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {if (hashtable.containsKey(target - nums[i])) {return new int[]{hashtable.get(target - nums[i]), i};}hashtable.put(nums[i], i);}return new int[0];}
}
这里我们介绍一下HashMap .
哈希函数
在之前的博客里,我介绍了哈希算法,这里我简单描述一下。
为了减少无序数组查找的时间复杂度,我们先想到了有序数组的二分查找法,但是就要首先对无序数组进行排序,排序的时间复杂度大都O(n^2),O(nlogn),O(kn).而二分查找法也需要O(logn)的时间复杂度,因此不比原来少。
我们又想到了通过某一个算法决定数据要插入的位置,位置可以=n%arr.length,这就是哈希算法。根据位置找到数据时间复杂度为O(1). 但是可能会出现不同的数值计算出来在同一个位置这种情况,这就是哈希碰撞。 我们采用的解决方法是用拉链法,在这个位置加上链表,
这就是哈希表。当链表长度不长时O(1) ,当链表很长时O(n).
HashMap
HashMap 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 实现了 Map 接口,根据键的 HashCode 值存储数据,具有很快的访问速度,最多允许一条记录的键为 null,不支持线程同步。
HashMap 是无序的,即不会记录插入的顺序。
HashMap 继承于AbstractMap,实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。
HashMap 的 key 与 value 类型可以相同也可以不同,可以是字符串(String)类型的 key 和 value,也可以是整型(Integer)的 key 和字符串(String)类型的 value。
Map<String,String> map = Map.of("home","hebei","name","lojarro");
key | value |
---|---|
home | hebei |
name | lojarro |
Map<Integer,String> map = Map.of(1,"hebei",2,"lojarro");
key | value |
---|---|
1 | hebei |
2 | lojarro |
HashMap 中的元素实际上是对象,一些常见的基本类型可以使用它的包装类。
基本类型对应的包装类表如下:
基本类型 | 引用类型 |
---|---|
boolean | Boolean |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
以下实例我们创建一个 HashMap 对象 Sites, 整型(Integer)的 key 和字符串(String)类型的 value:
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
方法
添加键值对(key-value)可以使用 put() 方法
Sites.put(1, "Google");
get(key) 方法来获取 key 对应的 value
System.out.println(Sites.get(3));
containsKey() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。 |
containsValue() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 value 对应的映射关系。 |