[LeetCode刷题]1.两数之和（java题解）

今天给大家分享一道LeetCode上的经典题目------两数之和。这道题是很多人的LeetCode入门题，虽然简单，但蕴含着重要的算法思想。

题目描述

题目链接：

1. 两数之和 - 力扣（LeetCode）

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：

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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：

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

示例 3：

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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

方法一：暴力枚举（不推荐）

最直观的方法是使用两层循环遍历所有可能的两个数的组合，检查它们的和是否等于target。

时间复杂度 ：O(n²)
空间复杂度：O(1)

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};
                }
            }
        }
        return new int[]{};
    }
}

方法二：哈希表（最优解）

利用哈希表将查找时间从O(n)降到O(1)。遍历数组时，对于每个元素nums $i$ ，计算target - nums $i$ 的值，然后在哈希表中查找这个值是否存在。

核心思想：用空间换时间

时间复杂度 ：O(n)
空间复杂度：O(n)

代码实现（哈希表法）

java 复制代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        //判断一下是否为空，如果为空则返回空数组
        if (nums==null || nums.length==0){
            return new int[]{};
        }
        //创建一个map
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++){
            // 获取当前值
            int temp=target-nums[i];
            if (map.containsKey(temp)){
                return new int[]{map.get(temp), i};
            }else {
                // 如果没有将当前值放入map中
                map.put(nums[i],i);
            }
        }
        // 如果没有找到则返回空数组
        return new int[]{};
    }
    
    }

代码详解

让我们通过一个例子来理解代码的执行过程：

输入：nums = $2,7,11,15$ , target = 9

步骤	i	nums $i$	complement	map内容	是否找到
1	0	2	7	{2:0}	否
2	1	7	2	{2:0}	是 → 返回 $0,1$

复杂度分析

时间复杂度：O(n)
- 我们只遍历了一次数组
- 哈希表的查找和插入操作的时间复杂度都是O(1)
空间复杂度：O(n)
- 最坏情况下，哈希表中需要存储n-1个元素

总结

暴力法简单但效率低，面试中通常不会作为最终答案
哈希表法是最优解，体现了"空间换时间"的思想
关键点：一边遍历一边存，而不是先全部存进去
注意事项：边界条件判断、空指针处理

这道题虽然简单，但它是很多复杂问题的基础，比如三数之和、四数之和等。掌握好这道题，对后续的学习很有帮助。