Leetcode01:两数之和——使用哈希表进行快速查找


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Mr_B1N 2024-02-04 178

前言

众所周知,当我们在进行数组查找时,通常会碰到较多的数据,使用普通的遍历可能会使时间复杂度达到0(n²),处理起来十分麻烦,因此我们在这里引入时间复杂度为o(1)的哈希表。

解释

“哈希”,就是指高维到低维的映射,通常来说就是数据大的空间对数据小的空间的映射,在C++中,我们使用unordered_map<>来引用。

应用

先来看看题目:

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 target  的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

 

示例 1:

输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。

示例 2:

输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:

输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]

 

提示:

  • 2 <= nums.length <= 104
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • -109 <= target <= 109
  • 只会存在一个有效答案

 

进阶:你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?

 

 

对于这题,我们很容易想到利用两个for循环来进行查找,但这样的时间复杂度太高

For循环(时间复杂度o(n²))

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    return {i, j};
                }
            }
        }
        return {};
    }
};

提交结果:

仅仅在前40%

但当我们使用哈希表时:

哈希表(时间复杂度o(1))

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        unordered_map<int,int> h;
        vector <int> ret(2);
        for(int i=0,I=nums.size();i<I;++i){
            if(h.find(target-nums[i])!=h.end()){
                ret[0]=h[target-nums[i]];
                ret[1]=i;
                break;
            }
            h[nums[i]]=i;
        }
        return ret;
    }
};

提交结果:

可以看到运行速度在前1%

由此可以看出哈希表的强大之处。

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