为初学者详解LeetCode 1号问题：双指针算法解决两数之和难题

2024-01-20 06:48:13

Java 初学者使用双指针算法解决 LeetCode 1 号问题：Two Sum

作为一名 Java 初学者，您可能会遇到各种编程难题。其中，LeetCode 1 号问题“Two Sum”是一个经典的问题，可以帮助您掌握双指针算法的原理和应用。本文将详细介绍如何使用双指针算法解决该问题，并提供清晰易懂的 Java 代码示例，让您轻松理解并掌握这种重要算法。

问题

LeetCode 1 号问题“Two Sum”的如下：

给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请找出数组中两个数，其和等于目标值。您可以假设每个输入只有一种解决方案，并且您不能重复使用相同的元素。

例如，对于输入 nums = [2, 7, 11, 15] 和 target = 9，可以得出结果 [0, 1]，因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9。

双指针算法原理

双指针算法是一种高效的算法，用于在数组中查找满足特定条件的元素对。它使用两个指针，分别指向数组的开头和结尾。然后，它将这两个指针向中间移动，比较它们的当前值，并根据比较结果更新指针的位置。

在“Two Sum”问题中，我们可以使用双指针算法来查找满足以下条件的元素对：

元素对的和等于目标值 target。
元素对中的元素不重复。

Java 代码实现

以下是使用双指针算法解决 LeetCode 1 号问题的 Java 代码示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class Solution {
    /**
     * Finds the indices of the two numbers in the given array that sum up to the target value.
     *
     * @param nums The input array of integers.
     * @param target The target value.
     * @return The indices of the two numbers in the array that sum up to the target value, or an empty array if no such pair exists.
     */
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // Create a map to store the complement of each number and its index.
        Map<Integer, Integer> complementMap = new HashMap<>();

        // Iterate over the array.
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // Calculate the complement of the current number.
            int complement = target - nums[i];

            // Check if the complement is in the map.
            if (complementMap.containsKey(complement)) {
                // Return the indices of the current number and its complement.
                return new int[]{complementMap.get(complement), i};
            }

            // Add the current number and its index to the map.
            complementMap.put(nums[i], i);
        }

        // Return an empty array if no such pair exists.
        return new int[0];
    }
}