960x60
  当前位置:海洋目录网 » 站长资讯 » 站长资讯 » 文章详细 订阅RssFeed

漫画算法题:两数之和与三数之和

来源:本站原创 浏览:167次 时间:2021-05-22
小灰 程序员小灰 



今天,小灰把这两道题整合起来,并修改了其中的细节问题,感谢大家的指正。



—————  第二天  —————



什么意思呢?我们来举个例子,给定下面这样一个整型数组(假定数组不存在重复元素):



我们随意选择一个特定值,比如13,要求找出两数之和等于13的全部组合。


由于12+1 = 13,6+7 = 13,所以最终的输出结果(输出的是下标)如下:


【1, 6】

【2, 7】


小灰想表达的思路,是直接遍历整个数组,每遍历到一个元素,就和其他元素相加,看看和是不是等于那个特定值。


第1轮,用元素5和其他元素相加:



没有找到符合要求的两个元素。


第2轮,用元素12和其他元素相加:



发现12和1相加的结果是13,符合要求。


按照这个思路,一直遍历完整个数组。





————————————












让我们来具体演示一下:


第1轮,访问元素5,计算出13-5=8。在哈希表中查找8,发现查不到:



第2轮,访问元素12,计算出13-12=1。在哈希表中查找1,查到了元素1的下标是6,所以元素12(下标是1)和元素1(下标是6)是一对结果:



第3轮,访问元素6,计算出13-6=7。在哈希表中查找7,查到了元素7的下标是7,所以元素6(下标是2)和元素7(下标是7)是一对结果:



按照这个思路,一直遍历完整个数组即可。


public class FindSumNumbers {

    public static List<List<Integer>> twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            map.put(nums[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int other = target - nums[i];
            if (map.containsKey(other) && map.get(other) != i) {
                resultList.add(Arrays.asList(i,map.get(other)));
                //为防止找到重复的元素对,匹配后从哈希表删除对应元素
                map.remove(nums[i]);
            }
        }
        return resultList;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {5,12,6,3,9,2,1,7};
        List<List<Integer>> resultList = twoSum(nums, 13);
        for(List<Integer> list : resultList){
            System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));
        }
    }

}


    public static List<List<Integer>> twoSumV2(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int other = target - nڿƭ,��ڿums[i];
            if (map.containsKey(other)) {
                resultList.add(Arrays.asList(map.get(other),i));
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        return resultList;
    }



举个例子,给定下面这样一个整型数组(假定数组不存在重复元素):



我们随意选择一个特定值,比如13,要求找出三数之和等于13的全部组合。


由于5+6+2=13, 5+1+7=13,3+9+1=13,所以最终的输出结果如下(直接输出元素值即可):


【5, 6,2】

【5, 1,7】

【3, 9,1】



小灰的思路,是把原本的“三数之和问题”,转化成求n次“两数之和问题”。




我们以上面这个数组为例,选择特定值13,演示一下小灰的具体思路:


第1轮,访问数组的第1个元素5,把问题转化成从后面元素中找出和为8(13-5)的两个数:



如何找出和为8的两个数呢?按照上一次所讲的,我们可以使用哈希表高效求解:


第2轮,访问数组的第2个元素12,把问题转化成从后面元素中找出和为1(13-12)的两个数:



第3轮,访问数组的第3个元素6,把问题转化成从后面元素中找出和为7(13-6)的两个数:



以此类推,一直遍历完整个数组,相当于求解了n次两数之和问题。


    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
            int d1 = target - nums[i];
            //寻找两数之和等于d1的组合
            for (int j = i+1; j < nums.length; j++) {
                int d2 = d1 - nums[j];
                if (map.containsKey(d2)) {
                    resultList.add(Arrays.asList(nums[i], d2, nums[j]));
                }
                map.put(nums[j], j);
            }
        }
        return resultList;
    }


在上面的代码中,每一轮解决“两数之和问题”的时间复杂度是O(n),一共迭代n轮,所以该解法总的时间复杂度是O(n²)。


至于空间复杂度,同一个哈希表被反复构建,哈希表中最多有n-1个键值对,所以该解法的空间复杂度是O(n)。



我们仍然以之前的数组为例,对数组进行升序排列:




这样说起来有些抽象,我们来具体演示一下:


第1轮,访问数组的第1个元素1,把问题转化成从后面元素中找出和为12(13-1)的两个数。


如何找出和为12的两个数呢?我们设置两个指针,指针j指向剩余元素中最左侧的元素2,指针k指向最右侧的元素12:


计算两指针对应元素之和,2+12 = 14 > 12,结果偏大了。


由于数组是按照升序排列,k左侧的元素一定小于k,因此我们把指针k左移一位:

  • 上一篇: 漫画:如何找到链表的倒数第n个结点?
  • 下一篇: 漫画:如何在数组中找到和为 “特定值” 的三个数?
  •   推荐站点

    • At-lib分类目录At-lib分类目录

      At-lib网站分类目录汇集全国所有高质量网站,是中国权威的中文网站分类目录,给站长提供免费网址目录提交收录和推荐最新最全的优秀网站大全是名站导航之家

      www.at-lib.cn
    • 中国链接目录中国链接目录

      中国链接目录简称链接目录,是收录优秀网站和淘宝网店的网站分类目录,为您提供优质的网址导航服务,也是网店进行收录推广,站长免费推广网站、加快百度收录、增加友情链接和网站外链的平台。

      www.cnlink.org
    • 35目录网35目录网

      35目录免费收录各类优秀网站,全力打造互动式网站目录,提供网站分类目录检索,关键字搜索功能。欢迎您向35目录推荐、提交优秀网站。

      www.35mulu.com
    • 就要爱网站目录就要爱网站目录

      就要爱网站目录,按主题和类别列出网站。所有提交的网站都经过人工审查,确保质量和无垃圾邮件的结果。

      www.912219.com
    • 伍佰目录伍佰目录

      伍佰网站目录免费收录各类优秀网站,全力打造互动式网站目录,提供网站分类目录检索,关键字搜索功能。欢迎您向伍佰目录推荐、提交优秀网站。

      www.wbwb.net