问题 23

题目描述

给定一个具有 n 个元素的数组和一个目标值 target，在数组中找到两个数之和等于目标值并返回它们的索引。

假设每个输入只有一个答案，并且不可以重复利用相同的元素。

输入

• nums: 一个整数数组
• target: 目标值

输出

返回一个数组，包含两个数字的索引位置，其中第一个数字必须小于第二个数字。假设答案存在且只有一个解。

示例

输入: nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
输出: [0, 1]
解释: 数组中的数字 2 和 7 的和等于目标值 9，它们的索引分别为 0 和 1。

解题思路

要找到数组中两个数之和等于目标值，需要使用一种快速查找的数据结构，如哈希表（HashMap）。通过遍历数组，将数组元素与目标值的差作为键，元素在数组中的索引作为值，存储在哈希表中。同时，检查当前元素是否存在于哈希表中的键中，如果存在，则可以得到目标值。

1. 创建一个哈希表（HashMap）用于存储差值和对应的索引。
2. 遍历数组中的每个元素，计算与目标值之间的差值。
3. 检查当前差值是否存在于哈希表中的键中。
   • 如果存在，则返回当前索引和哈希表中对应差值的值作为结果。
   • 如果不存在，则将当前差值作为键，当前索引作为值，存储在哈希表中。
4. 如果遍历完数组后仍未找到结果，则返回空数组。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是数组中的元素数量。遍历数组一次，每次查找哈希表的时间复杂度为 O(1)。
• 空间复杂度：O(n)，其中 n 是数组中的元素数量。最坏情况下，哈希表中需要存储 n-1 个元素。

参考实现

import java.util.HashMap;

public class TwoSum {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[]{map.get(complement), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }

        return new int[0];
    }
}

以上是一个用于寻找数组中两个数之和等于目标值的索引位置的程序实现。