资质 |门 CS 1998 |第 41 题

概述

资质 |门 CS 1998 是一道经典的计算机科学题目，需要程序员解决。这道题目涉及到计算和逻辑推理，可以帮助程序员锻炼思维和算法设计能力。在解答这道题目之前，需要对编程语言和基础数据结构有一定的了解。

题目描述

题目：给定一个长度为 n 的整数数组 nums，判断数组是否存在两个不同的元素，它们的和等于给定目标值 target。

函数签名如下：

def two_sum(nums: List[int], target: int) -> List[int]:
    pass

参数：

• nums：一个整数数组，长度为 n (2 ≤ n ≤ 10^5)。
• target：目标和，一个整数。

返回值：

• 如果存在满足条件的两个元素，返回一个包含它们的数组(按照从小到大的顺序排序)。
• 如果不存在这样的两个元素，返回一个空数组。

示例

assert two_sum([2, 7, 11, 15], 9) == [2, 7]
assert two_sum([3, 2, 4], 6) == [2, 4]
assert two_sum([3, 3], 6) == [3, 3]
assert two_sum([1, 2, 3, 4, 5], 10) == []

解题思路

这道题目可以使用常规的暴力解法，也可以使用更高效的哈希表方法。

方法一：暴力解法

可以通过两层循环遍历所有可能的组合，判断它们的和是否等于目标值。时间复杂度为 O(n^2)，空间复杂度为 O(1)。

def two_sum(nums: List[int], target: int) -> List[int]:
    n = len(nums)
    for i in range(n):
        for j in range(i+1, n):
            if nums[i] + nums[j] == target:
                return [nums[i], nums[j]]
    return []

方法二：哈希表方法

使用哈希表可以提高查找的效率。首先遍历一次数组，将每个元素的值和索引存储在哈希表中。然后再遍历一次数组，对于每个元素，检查哈希表中是否存在与之配对的元素即可。时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(n)。

def two_sum(nums: List[int], target: int) -> List[int]:
    hashmap = {}
    for i, num in enumerate(nums):
        if target - num in hashmap:
            return [nums[hashmap[target - num]], num]
        hashmap[num] = i
    return []

总结

通过解答这道题目，程序员可以熟悉数组的遍历和基本运算，掌握哈希表的使用方法，提升编程能力。这是一道非常经典的题目，解决方法也非常通用，对于编程入门者来说是很好的练习题目。