leetcode個人記錄1:兩數之和 by python(19.11.2)

給定一個整數數組 nums 和一個目標值 target,請你在該數組中找出和爲目標值的那 兩個 整數,並返回他們的數組下標。

你可以假設每種輸入只會對應一個答案。但是,你不能重複利用這個數組中同樣的元素。

示例:給定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因爲 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9所以返回 [0, 1]

題目鏈接:https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

思路詳解

1.暴力法

遍歷每個元素 x,並查找是否存在一個值與 target - x相等的目標元素。

python的解法,可以找到其中的下標

class Solution(object):
    def twoSum(self,nums, target):
        for i in range(len(nums)):
            num2 = target - nums[i]
            if num2 in nums[i+1:]:
                num2_index = nums.index(num2, i+1)
                num1_index = i
                return [num1_index, num2_index]
        return []

複雜度分析:

時間複雜度:O(n^2),對於每個元素,我們試圖通過遍歷數組的其餘部分來尋找它所對應的目標元素,這將耗費 O(n)的時間。因此時間複雜度爲 O(n^2)。

空間複雜度:O(1)。

同樣的方法詞用字典寫:

class Solution:
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        sorted_id = sorted(range(len(nums)), key=lambda k: nums[k])
        head = 0
        tail = len(nums) - 1
        sum_result = nums[sorted_id[head]] + nums[sorted_id[tail]]
        while sum_result != target:
            if sum_result > target:
                tail -= 1
            elif sum_result < target:
                head += 1
            sum_result = nums[sorted_id[head]] + nums[sorted_id[tail]]
        return [sorted_id[head], sorted_id[tail]]

方法二:兩遍哈希表

爲了對運行時間複雜度進行優化,我們需要一種更有效的方法來檢查數組中是否存在目標元素。

如果存在,我們需要找出它的索引。保持數組中的每個元素與其索引相互對應的最好方法是什麼?哈希表。

通過以空間換取速度的方式,我們可以將查找時間從 O(n)降低到O(1)。哈希表正是爲此目的而構建的,它支持以 近似 恆定的時間進行快速查找。我用“近似”來描述,是因爲一旦出現衝突,查找用時可能會退化到 O(n)。但只要你仔細地挑選哈希函數,在哈希表中進行查找的用時應當被攤銷爲 O(1)。

一個簡單的實現使用了兩次迭代。在第一次迭代中,我們將每個元素的值和它的索引添加到表中。然後,在第二次迭代中,我們將檢查每個元素所對應的目標元素(target - nums[i])是否存在於表中。注意,該目標元素不能是 nums[i]本身!

def twoSum(nums, target):
    hashmap={}
    for ind,num in enumerate(nums):
        hashmap[num] = ind
    for i,num in enumerate(nums):
        j = hashmap.get(target - num)
        if j is not None and i!=j:
            return [i,j]

方法三:一遍哈希表

不同於兩邊哈希,採用邊搜邊建哈希表的方式,這樣既可以降低複雜度也可以防止重複

def twoSum(nums, target):
    hashmap={}
    for i,num in enumerate(nums):
        if hashmap.get(target - num) is not None:
            return [i,hashmap.get(target - num)]
        hashmap[num] = i #這句不能放在if語句之前,解決list中有重複值或target-num=num的情況

 

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章