【算法】【优选算法】哈希表

目录

一、简介

哈希表就是一个使用键值对key-value来存储数据的容器。

用于快速查找某个元素O(1)时间复杂度。

  • 应用场景:
    频繁查找元素的时候。
  • 使用方法
    • 语言自带的集合类
    • 使用数组模拟,用下标来当key值。

二、两数之和

题目链接:1.两数之和

题目描述:

解题思路:

  • 使用一个hash容器,将数组以数组元素-下标的形式存储起来,
  • 再遍历数组,当hash表中有与当前数组元素加起来等于target的并且不是同一个元素的返回即可。

解题代码:

java 复制代码
//时间复杂度:O(n)
//空间复杂度:O(n)
import java.util.*;
class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> hash = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            hash.put(nums[i], i);
        }

        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int j = hash.getOrDefault(target-nums[i], -1);
            if(j != -1 && i != j) {
                return new int[]{i,j};
            }
        }
        return null;
    }
}

三、⾯试题 01.02.判定是否互为字符重排

题目链接:⾯试题 01.02.判定是否互为字符重排

题目描述:

题目解析:

  • 判断两个只含有小写字母的字符串,内容在排列之后是否相等

解题思路:

  • 使用一个数组,下标表示字符串的元素,数组元素表示每个元素的个数。
  • 先遍历一个字符串,将元素与个数存入数组中,
  • 再遍历另一个字符串,将数组中对应元素个数抵消。
  • 最后看数组中是否全部为0即可。
  • 优化思路:
  • 当数组中出现小于0的数组元素的时候,就代表该下标对应的字符在两个字符串中个数不一样。
  • 两个字符串长度不一样直接就返回false
  • 当有上一条条件的时候,就不用在遍历数组了。
java 复制代码
//时间复杂度:O(n)
//空间复杂度:O(1)
class Solution {
    public boolean CheckPermutation(String s1, String s2) {
        if(s1.length() != s2.length()) return false;

        int[] hash = new int[26];
        for(int i = 0; i < s1.length(); i++) 
            hash[s1.charAt(i) -'a']++;
        
        for(int i = 0; i < s2.length(); i++) 
            if(--hash[s2.charAt(i)-'a'] < 0)
                return false;

        return true;
    }
}

四、217.存在重复元素

题目链接:217.存在重复元素

题目描述:

解题思路:

  • 直接将数组中的元素,放入集合之中
  • 遍历数组,当集合中已经有该元素,符合题目条件,返回true
  • 如果没有,就将该元素放入集合。
  • 当遍历完数组,还没有找到,就返回false

解题代码:

java 复制代码
//时间复杂度:O(n)
//空间复杂度:O(n)
class Solution {
    public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
        Set<Integer> hash = new HashSet<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(hash.contains(nums[i]))  return true;
            hash.add(nums[i]);
        }
        return false;
    }
}

五、219.存在重复元素 II

题目链接:219.存在重复元素 II

题目描述:

解题思路:

  • 我们将 ( 数组元素 - 下标) 放入hash表中,
  • 当我们遍历数组的时候,当集合中已经有该元素,并且下标差值小于等于k,符合题目条件,返回true
  • 否则,将该元素以及下标放入hash表中,因为我们求得是小于等于k,所以就算关键字已经存在,那么覆盖后是后一个元素的下标,离下一个该数组元素更近。

解题代码:

java 复制代码
//时间复杂度:O(n)
//空间复杂度:O(n)
class Solution {
    public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {
        Map<Integer, Integer> hash = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(hash.containsKey(nums[i]) && i - hash.get(nums[i]) <= k) return true;
            hash.put(nums[i],i);
        }
        return false;
    }
}

六、49.字⺟异位词分组

题目链接:49.字⺟异位词分组

题目描述:

题目解析:

  • 将给的字符串数组中,元素排列之后相等的元素放在一堆

解题思路:

  • 我们使用hash表,hash表中存储(字符串数组元素排序结果 - 结果数组元素)
  • 我们遍历字符串数组,先将该元素排序,排序后,如果hash表中有这个关键字,那么就添加这个字符串数组元素进value
  • 如果没有,就先申请空间,再添加
  • 最后将hash表中的value全部返回即可。

解题代码:

java 复制代码
//时间复杂度:O(NlogN)
//空间复杂度:O(n)
class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        Map<String,List<String>> hash = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < strs.length; i++) {
        //字符串数组元素排序
            char[] tmp = strs[i].toCharArray();
            Arrays.sort(tmp);
            String key = new String(tmp);
            
            if(!hash.containsKey(key)) {
                hash.put(key, new ArrayList());
            }
            hash.get(key).add(strs[i]);
        }
        return new ArrayList(hash.values());
    }
}
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