查找具有给定总和的子数组 - Java

在Java中，我们可以使用几种算法方法来查找具有给定总和的子数组。其中最常用的算法包括暴力破解，前缀和以及双指针等。

暴力破解

暴力破解算法是最简单的方法，它使用两个嵌套的循环来枚举所有可能的子数组，并检查它们的总和是否等于给定的总和。

public static void findSubArray(int[] arr, int sum) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        int currSum = arr[i];
        for (int j = i + 1; j <= arr.length; j++) {
            if (currSum == sum) {
                System.out.println("SubArray found at " + i + " and " + (j - 1));
                return;
            }
            if (currSum > sum || j == arr.length) {
                break;
            }
            currSum = currSum + arr[j];
        }
    }
    System.out.println("No SubArray found");
}

该方法的时间复杂度为$O(n^2)$。

前缀和

前缀和算法通过计算数组中每个元素及其之前元素的总和来寻找子数组。我们可以使用一个哈希表来存储前缀和的值，然后查找所有具有给定总和的子数组。

public static void findSubArray(int[] arr, int sum) {
    HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    int currSum = 0;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        currSum = currSum + arr[i];
        if (currSum == sum) {
            System.out.println("SubArray found at " + 0 + " and " + i);
            return;
        }
        if (map.containsKey(currSum - sum)) {
            System.out.println("SubArray found at " + (map.get(currSum - sum) + 1) + " and " + i);
            return;
        }
        map.put(currSum, i);
    }
    System.out.println("No SubArray found");
}

该方法的时间复杂度为$O(n)$。

双指针

双指针算法使用两个指针指向数组中的不同元素来寻找子数组。我们可以使用一个累加器来计算当前子数组的总和，然后根据总和的大小来移动我们的双指针。

public static void findSubArray(int[] arr, int sum) {
    int i = 0;
    int j = 0;
    int currSum = arr[0];
    while (j < arr.length) {
        if (currSum == sum) {
            System.out.println("SubArray found at " + i + " and " + j);
            return;
        }
        if (currSum < sum) {
            j++;
            if (j < arr.length) {
                currSum = currSum + arr[j];
            }
        } else {
            currSum = currSum - arr[i];
            i++;
        }
    }
    System.out.println("No SubArray found");
}

该方法的时间复杂度也为$O(n)$。

以上是三种常用的Java算法方法来查找具有给定总和的子数组。您可以根据自己的需求选择适合的方法。