1. 两数之和

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:

复制代码
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:

复制代码
输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:

复制代码
输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]

提示:

  • 2 <= nums.length <= 104

  • -109 <= nums[i] <= 109

  • -109 <= target <= 109

  • 只会存在一个有效答案

    class Solution {
    /**
    * 两数之和:找出数组中两个数的索引,使它们的和等于目标值
    * 核心思路:暴力枚举法(双重循环),遍历所有可能的两数组合,找到符合条件的索引
    * 时间复杂度:O(n²),n为数组长度,双重循环遍历所有组合
    * 空间复杂度:O(1),仅使用常量级额外空间
    *
    * @param nums 输入的整数数组(题目保证有且仅有一个有效解)
    * @param target 目标和值
    * @return 包含两个索引的数组,顺序为先找到的索引在前,后找到的在后
    */
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    // 获取数组长度,用于循环边界控制
    int n = nums.length;

    复制代码
          // 外层循环:遍历数组中的每一个元素(作为第一个候选数)
          // 循环终止条件为i < n-1,因为内层循环j从i+1开始,最后一个元素无需作为第一个数
          for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
              // 内层循环:遍历当前元素之后的所有元素(作为第二个候选数)
              // j从i+1开始,避免重复检查同一对元素(如i=0,j=1 和 i=1,j=0 是同一组合)
              for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                  // 检查当前两数之和是否等于目标值
                  if (nums[i] + nums[j] == target) {
                      // 找到符合条件的组合,直接返回索引数组(题目保证唯一解)
                      return new int[]{i, j};
                  }
              }
          }
    
          // 若遍历完所有组合都未找到(题目保证有解,此逻辑仅为语法完整性)
          return new int[0];
      }

    }

进阶: 你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?

复制代码
class Solution {
    // 两数之和:返回数组中两个数的索引,使其和等于目标值
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // 定义哈希表,key存储数组中的数值,value存储该数值对应的索引
        Map<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<Integer, Integer>();
        
        // 遍历数组中的每个元素,i为当前元素的索引
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            // 计算目标值与当前元素的差值(需要寻找的另一个数)
            // 检查哈希表中是否已存在这个差值(即是否遍历过该数)
            if(hashMap.containsKey(target-nums[i])){
                // 存在则返回:差值对应的索引(先遍历到的) 和 当前索引(后遍历到的)
                return new int[]{hashMap.get(target-nums[i]),i};
            }
            // 不存在则将当前数值和索引存入哈希表,供后续元素匹配使用
            hashMap.put(nums[i],i);
        }
        
        // 题目保证有唯一解,此返回仅满足语法完整性(实际不会执行到)
        return new int[0];
    }
}
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