leetcode个人记录1:两数之和 by python(19.11.2)

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target,请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数,并返回他们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。

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

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

题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

思路详解

1.暴力法

遍历每个元素 x,并查找是否存在一个值与 target - x相等的目标元素。

python的解法,可以找到其中的下标

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 []

复杂度分析:

时间复杂度:O(n^2),对于每个元素,我们试图通过遍历数组的其余部分来寻找它所对应的目标元素,这将耗费 O(n)的时间。因此时间复杂度为 O(n^2)。

空间复杂度:O(1)。

同样的方法词用字典写:

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]]

方法二:两遍哈希表

为了对运行时间复杂度进行优化,我们需要一种更有效的方法来检查数组中是否存在目标元素。

如果存在,我们需要找出它的索引。保持数组中的每个元素与其索引相互对应的最好方法是什么?哈希表。

通过以空间换取速度的方式,我们可以将查找时间从 O(n)降低到O(1)。哈希表正是为此目的而构建的,它支持以 近似 恒定的时间进行快速查找。我用“近似”来描述,是因为一旦出现冲突,查找用时可能会退化到 O(n)。但只要你仔细地挑选哈希函数,在哈希表中进行查找的用时应当被摊销为 O(1)。

一个简单的实现使用了两次迭代。在第一次迭代中,我们将每个元素的值和它的索引添加到表中。然后,在第二次迭代中,我们将检查每个元素所对应的目标元素(target - nums[i])是否存在于表中。注意,该目标元素不能是 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

不同于两边哈希,采用边搜边建哈希表的方式,这样既可以降低复杂度也可以防止重复

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 #这句不能放在if语句之前,解决list中有重复值或target-num=num的情况

 

 

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