1. 两数之和
题目:
给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。
分析题目:
法1.直接遍历这个数组,时间复杂度为n*n。
C++
#include<iostream>
#include<utility>
using namespace std;
pair <int,int> sum_of_two_nums(int nums[] , int target ){
//返回多个值时,可以使用std::pair
for(int i = 0; i < sizeof(nums)/sizeof(nums[0]) ;++i){
//获取数组长度的方式,应该使用 sizeof(nums)/sizeof(nums[0])
for(int j = i + 1; j < sizeof(nums)/sizeof(nums[0]); ++j){
if(nums[i] + nums[j] == target){
return make_pair(i,j);
//make_pair(-1, -1) 是 C++ 中用于创建一个包含两个值的 std::pair 对象,其中 -1 和 -1 是这对值的值。在这个特定情况下, -1 可以被用来表示一些特殊情况,比如在一个函数中找不到匹配的结果时返回这对值。
}
}
}
return make_pair(-1,-1)
}
int main(){
int nums[5] = {1,3,7,2,9};
int target = 8;
pair<int,int> result = sum_of_two_nums(nums,target)
cout << result.first << "---" << result.second << endl;
//cout 不能直接打印一个 std::pair 对象,需要分别访问 pair 中的元素来输出
return 0
}
法2.如果限制时间复杂度小于n*n的话,可以尝试利用哈希表,本题主要在于寻找target-x的值,利用哈希表完成快速寻找数组中是否存在目标元素。
c++
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <utility>
using namespace std;
pair<int, int> sum_of_two_nums(int nums[], int target) {
// 创建一个哈希表,用于存储数组元素及其索引
unordered_map<int, int> num_map;
//unordered_map<int, int> num_map; 这行代码创建了一个名为 num_map 的无序映射(哈希表),其中键和值的类型都是整数。在这个特定的应用中,num_map 被用来存储数组中的元素及其对应的索引。
//键:在这个哈希表中,键是整数类型,用来存储数组中的元素值。
//值:值也是整数类型,用来存储数组中元素对应的索引。
// 遍历数组
for (int i = 0; i < sizeof(nums) / sizeof(nums[0]); ++i) {
// 计算当前元素对应的补数
int complement = target - nums[i];
// 如果补数在哈希表中存在,则找到了两个数的和等于目标值
if (num_map.find(complement) != num_map.end()) {
return make_pair(num_map[complement], i);
}
// 将当前元素及其索引加入哈希表
num_map[nums[i]] = i;
}
//for (int i = 0; i < sizeof(nums) / sizeof(nums[0]); ++i) {
这是一个 for 循环,用于遍历数组 nums 中的元素。sizeof(nums) / sizeof(nums[0]) 计算了数组的长度,即元素个数。
//int complement = target - nums[i];
在每次迭代中,计算当前元素 nums[i] 对应的补数,即 target - nums[i]。这个补数是为了找到另一个数,使得它们的和等于目标值 target。
//if (num_map.find(complement) != num_map.end()) {
检查哈希表 num_map 中是否存在键为 complement 的元素。如果存在,说明找到了满足条件的两个数的索引。
//return make_pair(num_map[complement], i);
如果找到了满足条件的两个数,使用 make_pair 创建一个 pair 对象,其中存储了这两个数的索引,并将其作为函数的返回值。
num_map[nums[i]] = i;
如果没有找到满足条件的两个数,将当前元素 nums[i] 及其索引 i 存入哈希表 num_map 中,以便后续的查找。
//通过这个循环,我们逐个遍历数组中的元素,在每次迭代中计算当前元素的补数,并查看是否存在与该补数相匹配的元素。如果存在,则找到了满足条件的两个数,返回它们的索引;否则,将当前元素及其索引存入哈希表中,继续迭代直到找到满足条件的两个数或遍历完整个数组。
//num_map.find(complement) != num_map.end() 这行代码是用来检查哈希表 num_map 中是否存在键为 complement 的元素的条件语句。
num_map.find(complement):这个部分是在哈希表 num_map 中查找键为 complement 的元素。
num_map.end():end() 函数返回指向哈希表中超出范围的迭代器,代表着哈希表的末尾。
因此,num_map.find(complement) != num_map.end() 的含义是:
如果 num_map.find(complement) 返回的迭代器不等于 num_map.end(),即在哈希表中找到了键为 complement 的元素,条件成立;
如果 num_map.find(complement) 返回的迭代器等于 num_map.end(),则说明哈希表中不存在键为 complement 的元素,条件不成立。
//num_map 是一个unordered_map,用于存储数组 nums 中的元素及其对应的索引。在代码中,num_map 通过 nums[i] 来获取数组 nums 中的值,其中 i 是当前循环迭代的索引。
//具体来说,代码中的这行 num_map[nums[i]] = i; 就是通过 nums[i] 获取数组 nums 中的值,并将其作为键存入 num_map 中,同时将当前索引 i 作为对应的值存储在哈希表中。
/*nums[i]:表示数组 nums 在索引 i 处的元素值。
num_map[nums[i]]:这是在哈希表 num_map 中使用数组元素值作为键。
i:表示当前元素 nums[i] 的索引值。
因此,num_map[nums[i]] = i; 的作用是将数组 nums 中的元素值作为键,将该元素值在数组中的索引 i 作为对应的值存储在哈希表 num_map 中。
这样,在后续的循环中,如果需要查找某个元素在数组中的索引,只需通过 num_map[元素值] 即可快速获取到该元素在数组中的索引值。通过这种方式,哈希表提供了一种快速的查找机制,以便在数组中查找满足条件的两个数的索引。
*/
// 如果没有找到匹配的和,返回一个代表无效值的 pair 对象 {-1, -1}
return make_pair(-1, -1);
}
int main() {
int nums[5] = {1, 3, 7, 2, 9};
int target = 8;
// 调用 sum_of_two_nums 函数
pair<int, int> result = sum_of_two_nums(nums, target);
// 输出找到的两个数的索引,中间加一个空格
cout << result.first << " " << result.second << endl;
return 0;
}