LeetCode 1. 两数之和：Swift 题解从入门到精通
2023-12-06 07:14:19
LeetCode 1. 两数之和：多种解法详解
介绍
LeetCode 1. 两数之和是 LeetCode 上一道经典的算法题，题目要求你找到一个整数数组中两个数字之和等于目标值的索引。这道题乍一看很简单，但其实有多种解法，每种解法都有其独特的优缺点。
暴力解法
最简单直观的解法是暴力解法，即枚举所有可能的数字对，并检查它们的和是否等于目标值。这种方法很容易理解和实现，但它的时间复杂度为 O(n^2)，效率非常低。
func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
for i in 0..<nums.count {
for j in i+1..<nums.count {
if nums[i] + nums[j] == target {
return [i, j]
}
}
}
return []
}
哈希表解法
哈希表解法是一种更有效的方法。它的基本思想是将每个数字及其索引存储在一个哈希表中，然后对于每个数字，在哈希表中查找其补数（即 target - nums[i]）。如果补数存在，则返回两个数字的索引。这种方法的时间复杂度为 O(n)，效率要比暴力解法高很多。
func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
var dict = [Int: Int]()
for (i, num) in nums.enumerated() {
let complement = target - num
if let index = dict[complement] {
return [index, i]
}
dict[num] = i
}
return []
}
双指针解法
双指针解法是另一种高效的解法。它的基本思想是使用两个指针，一个指向数组的开头，另一个指向数组的结尾。然后，比较这两个数字的和与目标值的差异。如果差异为 0，则返回两个数字的索引。如果差异大于 0，则将左指针向右移动。如果差异小于 0，则将右指针向左移动。这种方法的时间复杂度为 O(n)，效率与哈希表解法相当。
func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
var left = 0
var right = nums.count - 1
while left < right {
let sum = nums[left] + nums[right]
if sum == target {
return [left, right]
} else if sum < target {
left += 1
} else {
right -= 1
}
}
return []
}
总结
LeetCode 1. 两数之和是一道经典的算法题，有多种解法，每种解法都有其独特的优缺点。暴力解法简单易懂，但效率低下。哈希表解法和双指针解法效率更高，但实现起来也更加复杂。在实际应用中，应该根据具体情况选择合适的解法。
常见问题解答
-
为什么暴力解法的时间复杂度是 O(n^2)？
因为暴力解法需要枚举所有可能的数字对，而数字对的数量为 n^2。 -
哈希表解法是如何工作的？
哈希表解法通过将数字及其索引存储在哈希表中，可以快速查找一个数字的补数。 -
双指针解法是如何工作的？
双指针解法使用两个指针，一个指向数组的开头，另一个指向数组的结尾。然后，比较这两个数字的和与目标值的差异，并相应地移动指针。 -
哪种解法最适合解决两数之和问题？
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的解法。如果数组非常大，则哈希表解法或双指针解法效率更高。如果数组相对较小，则暴力解法也可以接受。 -
两数之和问题还有其他解决方法吗？
是的，还有其他解决方法，例如使用排序树或二分查找。然而，这些方法的效率通常不如哈希表解法或双指针解法。
