C数组问题3

在C语言中，数组是一组相同数据类型的元素的集合。使用数组可以在存储和获取数据时提高程序的效率。但是在使用数组时也会遇到一些问题，本文将介绍C数组问题3。

问题描述

给定一个数组和一个目标值，找出数组中两个数之和等于目标值的下标。

例如，输入数组 nums = [2, 7, 11, 15] 和目标值 target = 9，

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

解决方案

方法一：暴力法

暴力法是最容易想到的方法，我们可以枚举出数组中所有的组合，然后与目标值比较。该方法时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
    for(int i = 0; i < numsSize-1; i++){
        for(int j = i+1; j < numsSize; j++){
            if(nums[i]+nums[j] == target){
                int* ret = (int*)malloc(sizeof(int)*2);
                ret[0] = i;
                ret[1] = j;
                *returnSize = 2;
                return ret;
            }
        }
    }
    *returnSize = 0;
    return NULL;
}

方法二：哈希表

使用哈希表可以大大减少时间复杂度，将O(n)降为O(1)。我们可以先遍历一次数组，将数组元素和下标作为键值对存储到哈希表中。然后再遍历一遍数组，查看目标值与当前元素的差值是否在哈希表中，即可得到答案。该方法时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。

typedef struct Node{
    int key;
    int val;
    UT_hash_handle hh;
}Node;

Node* find(Node* hash, int key){
    Node* ele;
    HASH_FIND_INT(hash, &key, ele);
    return ele;
}

void insert(Node** hash, int key, int val){
    Node* ele = find(*hash, key);
    if(ele == NULL){
        ele = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        ele->key = key;
        HASH_ADD_INT(*hash, key, ele);
    }
    ele->val = val;
}

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
    Node* hash = NULL;
    for(int i = 0; i < numsSize; i++){
        Node* ele = find(hash, target-nums[i]);
        if(ele != NULL){
            int* ret = (int*)malloc(sizeof(int)*2);
            ret[0] = ele->val;
            ret[1] = i;
            *returnSize = 2;
            return ret;
        }
        insert(&hash, nums[i], i);
    }
    *returnSize = 0;
    return NULL;
}

总结

本文介绍了C数组问题3，讲解了暴力法和哈希表两种解决方案，并给出了代码实现。暴力法虽然易于实现，但时间复杂度较高；哈希表虽然时间复杂度低，但需要额外的空间储存哈希表。在实际应用中，根据问题的不同选择不同的解决方案是十分重要的。