leetcode-两数之和（哈希表降低时间复杂度）

题目描述：

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，数组中同一个元素不能使用两遍。

 

 

示例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

 

心得体会：拿到本题，毫无思路，看看提示，用暴力解决法实现了；但是想不到其他的优化方法，再根据提示，使用哈希表用空间换取时间，降低时间复杂度，学习到了，而且时间确实减少了不少。以下代码为证:

package priv.tzk.array;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;

/*
题目：两数之和
题干：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，数组中同一个元素不能使用两遍。
*/
public class TwoSum {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums={3,2,4};
        int target=6;

//        记录程序运行时间
        long start=System.nanoTime();   //获取开始时间，纳秒
        System.out.println(Arrays.toString(twoSum1(nums,target)));
        long end=System.nanoTime(); //获取结束时间
        System.out.println("程序1空间复杂度O（1）,时间复杂度O(n^2),运行时间： "+(end-start)+"纳秒");

        System.out.println("-----------------------------------------------------------------------------------");

//        记录程序运行时间
        long start2=System.nanoTime();   //获取开始时间，纳秒
        int ret[]=twoSum2(nums,target);
        System.out.println(Arrays.toString(ret));
        long end2=System.nanoTime(); //获取结束时间
        System.out.println("程序2空间复杂度O（n）,时间复杂度O(n),运行时间： "+(end2-start2)+"纳秒");


    }

//    思路1：一个真正暴力的方法是搜索所有可能的数字对，但这太慢了。同样，为了完整性，最好尝试暴力解决方案。正是从这些暴力解决方案中，您可以提出优化。
//          所以，如果我们确定其中一个数字x，我们必须扫描整个数组才能找到下一个数字y=value-x,其中value是输入参数。
    public static int[] twoSum1(int[] nums, int target) {
        int[] ret=new int[2];
        for (int i=0;i<nums.length;i++) {
            int x = nums[i];
            int y = target - x;
            for(int j=i+1;j<nums.length;j++) {
                if (nums[j] == y) {
                    ret = new int[]{i, j};
                }
            }
        }
        return ret;
    }

//    思路2：在不改变数组的情况下，我们是否可以使用额外的空间？比如一个哈希表来加速搜索？
//          使用哈希表，可以将寻找 target - x 的时间复杂度从 O(N) 降低到 O(1)
    public static int[] twoSum2(int[] nums, int target){
        int[] ret=new int[2];
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i=0;i<nums.length;i++) {
            int x = nums[i];
            int y = target - x;

//           使用哈希表降低搜索时间复杂度
            if(map.containsKey(y)) {//查询哈希表中是否存在key为y
                //说明：因为是查询map表中已经存在的数据，所以map.get(y)（数组下标）的值要比i小
                ret = new int[]{map.get(y),i};
                break;//不停止的话，for循环一直运行下去，浪费资源
            }
            //说明：哈希表添加数据要在查询之后，防止 例如：{1，2，3，1} target=2  输出：【0，0】
            //因为根据x决定的y，所以查询y的时候，首先要排除x自身
            map.put(x, i);//添加数据  x：数组num[i]的值作为key   i:数组下标作为vlaue值
        }
        return ret;
    }
}

 

运行时间，对比截图：

 

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum
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