LeetCode.888-公平的糖果交換(Fair Candy Swap)

這是悅樂書的第339次更新，第363篇原創

01 看題和準備

今天介紹的是LeetCode算法題中Easy級別的第208題（順位題號是888）。Alice和Bob有不同大小的糖果棒：A[i]是Alice擁有的第i個糖果棒的大小，B[j]是Bob擁有的第j個糖果棒的大小。

由於他們是朋友，他們想交換一個糖果，以便交換後，他們都有相同的糖果總量。 （一個人擁有的糖果總量是他們擁有的糖果大小的總和。）

返回一個整數數組ans，其中ans[0]是Alice必須交換的糖果的大小，ans[1]是Bob必須交換的糖果的大小。

如果有多個答案，你可以返回其中任何一個。答案保證存在。例如：

輸入：A = [1,1]，B = [2,2]
輸出：[1,2]

輸入：A = [1,2]，B = [2,3]
輸出：[1,2] [2,3]

輸入：A = [2]，B = [1,3]
輸出：[2,3]

輸入：A = [1,2,5]，B = [2,4]
輸出：[5,4]

注意：

• 1 <= A.length <= 10000

• 1 <= B.length <= 10000

• 1 <= A [i] <= 100000

• 1 <= B [i] <= 100000

• 保證Alice和Bob的糖果總量不同。

• 保證有答案。

本次解題使用的開發工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，環境是win7 64位系統，使用Java語言編寫和測試。

02 第一種解法

Alice和Bob的糖果總量不一樣，要想答案肯定存在，他們兩人的糖果總量差值肯定爲偶數，只有差值爲偶數時，對差值進行平分得到一個平均值，糖果總量多的一方減去平均值，少的一方加上平均值，此時兩人的糖果總量是相等的。

因此，我們只需要求出兩人的糖果總量差值的平均數，拿此平均數加上一方中的任意一個糖果的大小，去匹配另外一方中的糖果大小，能夠匹配上，說明這兩個糖果是需要雙方交換的，在此情景下，此題有點類似於Two Sum。

public int[] fairCandySwap(int[] A, int[] B) {
    int[] result = new int[2];
    // 存儲A中的元素（換成B也行）
    Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
    int sumA = 0;
    for (int a : A) {
        sumA += a;
        set.add(a);
    }
    int sumB = 0;
    for (int b : B) {
        sumB += b;
    }
    // 兩人糖果總量之差的平均數
    int num = (sumA-sumB)/2;
    // 遍歷B中元素，加上差值平均數去另外一個數組裏匹配，
    // 能匹配上，表明遇到了需要交換的元素。
    for (int b : B) {
        if (set.contains(b+num)) {
            return new int[]{b+num, b};
        }
    }
    return result;
}

03 第二種解法

針對第一種解法使用的HashSet，我們還可以換成另外的數據結構來代替，使用一個boolean類型的數組來存儲A中的值，其他思路不變。

public int[] fairCandySwap2(int[] A, int[] B) {
    int[] result = new int[2];
    boolean[] set = new boolean[100001];
    int sumA = 0;
    for (int a : A) {
        sumA += a;
        set[a] = true;
    }
    int sumB = 0;
    for (int b : B) {
        sumB += b;
    }
    int num = (sumA-sumB)/2;
    for (int b : B) {
        if (b+num > 0 && b+num < 100001 && set[b+num]) {
            return new int[]{b+num, b};
        }
    }
    return result;
}

04 小結

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