（面試題57）和爲s的兩個數字

題目

輸入一個遞增排序的數組和一個數字s，在數組中查找兩個數，使得它們的和正好是s。如果有多對數字的和等於s，則輸出任意一對即可。

示例 1：

輸入：nums = [2,7,11,15], target = 9
輸出：[2,7] 或者 [7,2]

示例 2：

輸入：nums = [10,26,30,31,47,60], target = 40
輸出：[10,30] 或者 [30,10]

限制：

• 1 <= nums.length <= 10^5
• 1 <= nums[i] <= 10^6

解題思路

本題的nums是排序數組，因此可使用雙指針法。

主要步驟：
1）初始化：雙指針i, j 分別指向數組nums的左右兩端。
2）循環搜索：當雙指針相遇時跳出循環。
首先計算兩數之和 s = nums[i] + nums[j]；
2.1）若 s = target ，立即返回數組 [nums[i], nums[j]]；
2.2）若 s < target ，說明需要增大數字，則指針 i 向右移動，即執行 i += 1；
2.3）若 s > target ，說明需要減小數字，則指針 j 向左移動，即執行 j -= 1；
3）否則，返回空數組，代表沒有和爲 target 的兩數組合。

複雜度分析：
時間複雜度 O(N)： N 爲數組 nums 的長度；雙指針共同線性遍歷整個數組。
空間複雜度 O(1)： 變量 i, j 使用常數大小的額外空間。

代碼

Python代碼如下：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        i = 0
        j = len(nums)-1
        while i<j:
            s = nums[i] + nums[j]
            if s == target:
                return [nums[i], nums[j]]
            elif s < target:
                i += 1
            else:
                j -= 1
        return []

Java代碼如下：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int i = 0;
        int j = nums.length-1;
        int[] res = new int[2];
        while(i<j){
            int sum = nums[i] + nums[j];
            if(sum == target){
                return new int[] {nums[i], nums[j]};
            }else if(sum < target){
                i++;
            }else{
                j--;
            }
        }
        return res;
    }
}