📅  最后修改于: 2023-12-03 15:28:34.042000             🧑  作者: Mango
链表对是指在链表中找到两个元素,使它们的值加起来等于特定的目标值,在数据结构中具有广泛的应用。本文介绍不同解决链表对和问题的算法,并提供了对应的代码实现。
最简单的算法是暴力法。对于每一个节点,遍历剩余的节点,查找与之配对的节点。复杂度为O(n^2)。
def find_pair(head, target):
curr = head
while curr:
comp = curr.next
while comp:
if curr.value + comp.value == target:
return (curr.value, comp.value)
comp = comp.next
curr = curr.next
return None
如果链表是有序的,我们可以使用二分搜索来获得匹配项。对于每个节点,我们在其后的节点中遍历,使用二分搜索来查找目标值 - 当前节点值的补足值。这个算法的复杂度是O(n log n)。
def binary_search(head, target):
low, high = head, None
while low:
low = low.next
high = high.next if high else head.next
if high and high.value < target:
continue
break
while low != high:
mid = (low.value + high.value) // 2
if mid < target:
low = low.next
elif mid > target:
high = high.prev
else:
return mid
return None
def find_pair(head, target):
curr = head
while curr:
complement = binary_search(curr.next, target - curr.value)
if complement:
return (curr.value, complement)
curr = curr.next
return None
第三种算法需要O(n)的时间和空间,并使用哈希表跟踪链表中的值。对于每个节点,我们在哈希表中查找目标值 - 当前节点值的补足值。如果找到,就返回两个值的组合;如果没有,就将该节点的值添加到哈希表中继续遍历。
def find_pair(head, target):
seen = {}
curr = head
while curr:
complement = target - curr.value
if complement in seen:
return (complement, curr.value)
seen[curr.value] = True
curr = curr.next
return None
以上是三种不同的算法,用于解决链表对和问题。暴力法是最简单的算法,但时间复杂度过高;二分搜索是在有序链表中解决问题的好方法,但可能需要额外的空间;哈希表是一种通用解决方案,但也需要额外的空间。程序员要根据实际需要和数据结构选择最佳算法。