携手共进，代码制胜：LeetCode 1. 两数之和的题解指南

2023-12-15 03:44:34

作为一名编程新手，踏上LeetCode的解题之旅，是一次难忘而又充满挑战的经历。LeetCode 1. 两数之和，作为一道经典的入门级题目，为我们提供了探索算法世界的一扇窗口。它不仅考察了我们的编程基本功，还考验了我们对数据结构和算法的理解。

0. 题目简介

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，并返回他们的索引。你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用一个索引两次。

1. 暴力解法

最直观的想法是使用暴力解法，即对数组中的每一个元素依次进行遍历，并与其他所有元素进行比较。如果找到两个元素之和等于目标值，则返回它们的索引。这种方法的时间复杂度为O(n^2)，因为需要进行n^2次比较。

2. 双指针法

为了提高效率，我们可以使用双指针法来解决这个问题。这种方法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，我们将这两个指针向中间移动，并比较它们指向的元素之和。如果和等于目标值，则返回它们的索引。如果和小于目标值，则将左指针向右移动。如果和大于目标值，则将右指针向左移动。这种方法的时间复杂度为O(n)，因为只需要遍历数组一次。

3. 哈希表法

另一种解决这个问题的方法是使用哈希表。这种方法的基本思想是将数组中的每一个元素作为哈希表的键，并将其索引作为哈希表的值。然后，我们对目标值进行遍历，并检查哈希表中是否存在该值与目标值的差值。如果存在，则返回这两个索引。这种方法的时间复杂度为O(n)，因为只需要遍历数组一次。

4. 代码实现

def twoSum(nums, target):
    """
    :type nums: List[int]
    :type target: int
    :rtype: List[int]
    """
    # 使用哈希表来存储数组中的元素和索引
    hashtable = {}
    for i, num in enumerate(nums):
        # 检查哈希表中是否存在目标值与当前元素的差值
        complement = target - num
        if complement in hashtable:
            # 如果存在，则返回两个索引
            return [hashtable[complement], i]
        else:
            # 如果不存在，则将当前元素和索引添加到哈希表中
            hashtable[num] = i

    # 如果没有找到两个元素之和等于目标值的索引，则返回空列表
    return []