LeetCode 1. - 技术栈

问题描述

俩数之和：

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。你可以假设每种输入只会对应一个答案，并且你不能使用两次相同的元素。你可以按任意顺序返回答案。

示例 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9

输出：[0,1]

解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

输入：nums = [3,2,4], target = 6

输出：[1,2]

示例 3：

输入：nums = [3,3], target = 6

输出：[0,1]

原因分析：

想法一：使用俩次循环遍历。但是时间复杂度太高O(n^2)

java 复制代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        for(int i = 0; i < nums.length;i++){
            for(int j = i+1; j < nums.length; j++){
                if(nums[i]+nums[j]==target)
                return new int[]{i,j};
            }
        }
    }
}

java 复制代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // 外层循环遍历每个元素（除了最后一个）
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            // 内层循环遍历当前元素之后的所有元素
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                // 检查两数之和是否等于目标值
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    // 找到解，立即返回索引对
                    return new int[]{i, j};
                }
            }
        }
        // 理论上不会执行到这里（题目保证有解）
        return new int[0]; // 保证编译通过
    }
}

解决方案：

遇到判断这个元素是否在集合里出现过的时候（哈希表法）：里面有俩种结构（数组与Set）做哈希映射

java 复制代码

import java.util.HashMap;
class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // 创建哈希表：键=数组元素值(Integer), 值=元素索引(Integer)
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); 
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 计算需要的补数（配对值）
            int complement = target - nums[i];
            
            // 检查补数是否已在哈希表中（使用内置方法）
            if (map.containsKey(complement)) {
                // 找到解：返回[补数的索引, 当前索引]
                return new int[]{map.get(complement), i};
            }         
            // 将当前元素存入哈希表（使用内置方法）
            map.put(nums[i], i);
        }    
        // 无解时返回空数组（实际不会执行）
        return new int[0]; // 创建新的空数组对象
    }
}

二、Set 与 Map 的关系与区别

1. Map（映射）：键值对集合

核心特征：

存储键值对（Key-Value pairs）
键唯一，值可重复
通过键快速检索值

java 复制代码

// Java HashMap 示例
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);  // 插入键值对
int count = map.get("apple");  // 通过键获取值

2. Set（集合）：唯一元素容器

核心特征：

存储不重复的元素
本质是键的集合（值被忽略）
基于 Map 实现（值用固定占位对象）

java 复制代码

// Java HashSet 源码（简化版）
public class HashSet<E> {
    private transient HashMap<E, Object> map;
    private static final Object PRESENT = new Object();    
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT) == null; // 值固定
    }
}

使用选择建议

需存储关联数据 → Map

java 复制代码

// 用户ID到名字的映射
Map<Integer, String> userNames = new HashMap<>();

只需检查元素存在性 → Set

java 复制代码

// 黑名单ID检查
Set<Integer> blacklist = new HashSet<>();

三、自动拆箱与装箱

由包装类转成基本类型（如integer与int）在java5之后可以自动转换。Java 集合框架 （如 HashMap）只能存储对象，所以使用包装类。

使用包装类好处：

1.可以为null值

2.有额外的扩展方法

四、为什么要使用泛型

泛型 <K,V> 指定键值对的类型保证类型安全，避免类型转换

五、为什么要返回一个数组前要加new

new = 拿新盒子：创建数组就像拿新盒子装东西，空盒子也需要拿（new）