C++實現 leetcode兩數之和

題目描述：

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]

這個題目使用c++語言有兩種解法，一種是暴力解決，另一種是使用哈希表

暴力方法–兩遍迭代

基本思想：

• 從 0 到 nums.size() 按順序依次執行
• 觀察該元素後面所有的元素中是否存在一個nums[j]元素使得nums[i]+nums[j]==targer，若存在則返回當前元素與第一個符合條件元素的序號
• 這個算法的時間複雜度爲O(n^2)，效率較低

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {        
	 int i,j;
         for(i = 0;i <nums.size(); i++){            
         	for(j = i+1; j<nums.size(); j++ ){                
         		if((nums[i]+nums[j])==target){                    			
         			return vector<int>{i,j};                
         			}            
         		}        
         	}        
         return vector<int>{};    
         }

哈希表方法

• 兩遍哈希表

  • 第一遍：將元素值和索引添加到哈希表
  • 第二遍：檢查當前元素對應的 target-nums[i] 是否在表中
  • 時間複雜度O(n)，空間複雜度O(n)

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target){
  	map<int,int> hash;
  	int temp;
  	for(int i=0;i<nums.size();i++)
  		 hash[nums[i]]=i;
  		 /*
  		 將元素值和索引以鍵值對形式添加到表中
  		 nums[i]爲鍵，i爲值
  		 */
  	for(int i=0;i<nums.size();i++){
	   	temp = target-nums[i];
	   	if(hash.find(temp)!=hash.end()&&hash[t]!=i)
	   	/*
	   	hash.end()函數代表不存在要查找元素時返回的迭代器
		要查找的元素不能是nums[i]這個元素本身
		*/
    			return vector<int>{i,hash.find(temp)->second};
    			/*
    			first訪問鍵值對的第一個元素key，
    			second訪問鍵值對的第二個元素value
    			*/
  		}
    }
  	return vector<int>();
 }

• 一遍哈希表

  • 這個方法在兩遍哈希表的基礎上加以改進
  • 不再是完整的添加鍵值對後再遍歷，而是一遍添加鍵值對一邊遍歷
  • 例如：
    添加第4對鍵值對，那麼就在前3對中遍歷尋找，不存在時才加入第4對
    添加第n對鍵值對，那麼就在前n-1對中遍歷尋找，不存在時才加入第n對
  • 時間複雜度O(n)，空間複雜度O(n)

vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target){
	map<int,int> hash;
	int temp;
	for(int i=0; i<nums.size(); i++){
		temp = target - nums[i];
		if(hash.find(temp)!=hash.end())
			return vector<int>{hash.find(temp)->second,i};
		hash[nums[i]] = i;
	}
	return vector<int,int>{};
}