LeetCode第一题两数之和

LeetCode第一题两数之和
       给定一个整数数组nums和一个目标值target,请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数,并返回他们的数组下标。 你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。
给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

       下面给出基于C++和Python两种解题思路

C++解法

解法一:暴力法

       分析:题目给定我们一个数组nums和一个目标值target,那我们可以用两个for循环遍历所有的结果,然后返回两数之和等于目标值的两个数的下标即可。如下解法,其中nums.size()是获取向量元素个数。

解法二:两遍哈希表

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        map<int,int> a;//建立hash表存放数组元素
        vector<int> b(2,-1);//存放结果
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
            a.insert(map<int,int>::value_type(nums[i],i));
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            if(a.count(target-nums[i])>0&&(a[target-nums[i]]!=i))
            //判断是否找到目标元素且目标元素不能是本身
            {
                b[0]=i;
                b[1]=a[target-nums[i]];
                break;
            }
        }
        return b;
    };
};

       该方法用map实现,map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力。(我们下一篇博文重点介绍C++map函数以及vector)。

解法三:一遍哈希表

       改进:在进行迭代并将元素插入到表中的同时,我们还会回过头来检查表中是否已经存在当前元素所对应的目标元素。如果它存在,那我们已经找到了对应解,并立即将其返回。

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        map<int,int> a;//提供一对一的hash
        vector<int> b(2,-1);//用来承载结果,初始化一个大小为2,值为-1的容器b
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            if(a.count(target-nums[i])>0)
            {
                b[0]=a[target-nums[i]];
                b[1]=i;
                break;
            }
            a[nums[i]]=i;//反过来放入map中,用来获取结果下标
        }
        return b;
    };
};
Python解法

解法一:

       遍历列表同时查字典

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        dct = {}
        for i, n in enumerate(nums):
            if target - n in dct:
                return [dct[target - n], i]
            dct[n] = i

解法二:

       解题关键主要是想找到 num2 = target - num1,是否也在 list 中,那么就需要运用以下两个方法:
num2 in nums,返回True说明有戏 nums.index(num2),查找num2的索引

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        lens = len(nums)
        j=-1
        for i in range(lens):
            if (target - nums[i]) in nums:
                if (nums.count(target - nums[i]) == 1)&(target - nums[i] == nums[i]):#如果num2=num1,且nums中只出现了一次,说明找到是num1本身。
                    continue
                else:
                    j = nums.index(target - nums[i],i+1) #index(x,i+1)是从num1后的序列后找num2                
                    break
        if j>0:
            return [i,j]
        else:
            return []

解法三:

       解题思路是在方法二的基础上,优化解法。想着,num2的查找并不需要每次从nums查找一遍,只需要从num1位置之前或之后查找即可。但为了方便 index 这里选择从num1 位置之前查找:

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        lens = len(nums)
        j=-1
        for i in range(1,lens):
            temp = nums[:i]
            if (target - nums[i]) in temp:
                j = temp.index(target - nums[i])
                break
        if j>=0:
            return [j,i]

解法四:

       参考了大神们的解法,通过哈希来求解,这里通过字典来模拟哈希查询的过程。个人理解这种办法相较于方法一其实就是字典记录了num1和num2的值和位置,而省了再查找num2索引的步骤。

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        hashmap={}
        for ind,num in enumerate(nums):
            hashmap[num] = ind
        for i,num in enumerate(nums):
            j = hashmap.get(target - num)
            if j is not None and i!=j:
                return [i,j]

解法五:

       类似方法二,不需要mun2 不需要在整个dict中去查找。可以在num1之前的dict中查找,因此就只需要一次循环可解决。

def twoSum(nums, target):
    hashmap={}
    for i,num in enumerate(nums):
        if hashmap.get(target - num) is not None:
            return [i,hashmap.get(target - num)]
        hashmap[num] = i #这句不能放在if语句之前,解决list中有重复值或target-num=num的情况

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