LeetCode_#1_两数之和 Two Sum_C++题解
1. 两数之和 Two Sum
题目描述
Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.
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。
You may assume that each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.
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。
自解_暴力法
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<int> ans(2);
for (int i = 0; i < nums.size() - 1; i++){
for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++){
if (nums[i] + nums[j] == target){
ans[0] = i;
ans[1] = j;
return ans;
}
}
}
return ans;
}
};
- 与官方题解1类似，暴力法
- 时间复杂度：\(O(n^2)\)，对于每个元素，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。
- 空间复杂度：\(O(1)\)
注意
error: control reaches end of non-void function：控制到达非void函数的结尾。即本应带有返回值的函数到达结尾后可能并没有返回任何值本题中有可能找不到目标值，所以需要在循环检测外也返回一个值，否则会出现此错误
- 想要返回vector时，如果是在调用函数内部创建的vector，会出问题。解决方法：将需要返回的vector引用值作为参数传进函数，在函数内部使用引用。而函数类型设置为bool
参考官方题解_map
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
map<int, int> index;
vector<int> ans(2);
for (int i = 0; i < nums.size(); i++){
if (index.find(target - nums[i]) != index.end()){
ans[0] = index.find(target - nums[i]) -> second;
ans[1] = i;
return ans;
}
else{
index.insert(pair<int,int>(nums[i],i));
}
}
return ans;
}
};
- 时间复杂度：\(O(n\log(n))\)，将元素与索引放入map，利用map进行查找。由于C++的map是基于红黑树实现的，查找的时间复杂度约为\(\log(n)\)，所以时间复杂度为 \(O(n\log(n))\)。
- 空间复杂度：\(O(n)\)，所需的额外空间取决于map中存储的元素数量，该表中存储了 \(n\) 个元素，但C++的map基于红黑树实现，该树的一个节点在不保存数据时，占用16字节的空间，包括一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值(标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子)，可见，map还是很耗内存的。
参考：C++ map详解
参考官方题解_unordered_map
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
unordered_map<int, int> index;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++){
auto it = index.find(target - nums[i]);
if (it != index.end()){
return vector{it->second, i};
}
else{
index[nums[i]] = i;
}
}
return vector<int>();
}
};
- 时间复杂度：\(O(n)\)，unordered_map查找复杂度\(O(1)\)，最坏情况\(O(n)\)
- 空间复杂度：\(O(n)\)
注意
- unordered_map
- C++ 11标准中加入了unordered系列的容器。unordered_map记录元素的hash值，根据hash值判断元素是否相同。
- map相当于java中的TreeMap，unordered_map相当于HashMap。
- 无论从查找、插入上来说，unordered_map的效率都优于hash_map，更优于map；而空间复杂度方面，hash_map最低，unordered_map次之，map最大。
- vector 初始化，可直接用{}包含元素，题目中需要返回的vector可以直接在返回时定义
