资质 |门 CS 1998 |问题 9

这是一道来自于门语言的经典计算机科学问题。问题9的目标是设计一个算法，可以找到一组整数中的所有不同的配对，其和等于给定的目标值。 在问题中，要求找到所有的配对（也就是，不能只找到一个配对），并且不能使用额外的数据结构。

思路分析

使用双重循环遍历整个数组，对于每个配对，检查它们的和是否等于目标值。如果是，就将它们存储到一个结果数组中。需要注意的是，为了避免输出重复的答案，应该让第一个数字的索引小于第二个数字的索引，来限制配对的顺序。

这个算法的时间复杂度为 O(n^2)，因此它在处理大型数据集时可能会表现出较差的性能。在这种情况下，可以将数组排序，然后使用双指针算法来优化算法的性能，这也将在下文中介绍。

代码实现

def find_pairs(arr, target):
    result = []
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        for j in range(i+1, n):
            if arr[i] + arr[j] == target:
                result.append((arr[i], arr[j]))
    return result

优化算法

可将数组排序，然后使用双指针算法进行优化：

def find_pairs_optimized(arr, target):
    result = []
    arr.sort()
    left, right = 0, len(arr)-1
    while left < right:
        temp_sum = arr[left] + arr[right]
        if temp_sum == target:
            result.append((arr[left], arr[right]))
            left += 1
            right -= 1
        elif temp_sum < target:
            left += 1
        else:
            right -= 1
    return result

总结

本文介绍了如何使用两种算法解决问题9：双重循环和双指针。双重循环算法简单易懂，但在处理大数据集时可能运行缓慢。双指针算法可以提高算法性能，但需要先对数组进行排序。

对于刚刚入门的程序员而言，建议先使用双重循环算法来解决这道问题，有了更深的理解之后，再使用更高级的算法进行优化。