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以质取胜,剖析力扣每日一题 0321:两数之和 IV
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2023-09-06 02:34:45
导语
力扣每日一题系列是程序员提升算法技能的绝佳途径。第 0321 题——「两数之和 IV」——考查了我们在二叉搜索树中寻找特定和值的两个元素的技巧。本篇文章将深入剖析这道题目的解题过程,带你领略技术博客写作的魅力。
主体
题意解析
给定一棵二叉搜索树,目标是查找树中和为给定目标值的两棵不同的节点。二叉搜索树的性质是左子树中的所有值都小于根节点,而右子树中的所有值都大于根节点。
解题方法
为了解决这道题,有两种主要方法:
方法一:哈希表
- 创建一个哈希表,key 为树中的每个节点值,value 为指向该节点的指针。
- 从根节点开始,对树进行中序由此自上而下地访问节点。
- 在访问每个节点时,检查目标和减去当前节点值是否在哈希表中。
- 如果在哈希表中找到目标差值,则返回这两个节点。
- 继续中序搜索树,直到找到两个和为目标值的节点。
方法二:中序由此
- 对树进行中序由此,将节点值按从小到大存储在数组中。
- 使用双指针从数组两端向中间移动。
- 在移动指针时,计算两者的和。
- 如果和小于目标值,则向右移动右指针。
- 如果和小于目标值,则向左移动左指针。
- 如果和小于目标值,则返回这两个指针指向的节点。
代码实现
# 哈希表方法
def find_two_sum(root, k):
hash_map = {}
stack = [root]
while stack:
node = stack.pop()
diff = k - node.val
if diff in hash_map:
return hash_map[diff], node
else:
hash_map[node.val] = node
if node.left: stack.append(node.left)
if node.right: stack.append(node.right)
# 中序由此方法
def find_two_sum(root, k):
arr = []
in_order(root, arr)
left, right = 0, len(arr) - 1
while left < right:
sum = arr[left] + arr[right]
if sum < k: left += 1
elif sum > k: right -= 1
else: return arr[left], arr[right]
时间复杂度
两种方法的时间复杂度均为 O(n),其中 n 是树中的节点数。
空间复杂度
哈希表方法的空间复杂度为 O(n),用于存储哈希表。中序由此方法的空间复杂度为 O(1),因为只需要一个数组来存储节点值。
总结
「两数之和 IV」是力扣每日一题系列中的一个经典题目。通过两种不同的解题方法,我们领略了使用哈希表和中序由此解决此类问题的精妙技巧。希望这篇技术博客文章能加深你对算法和数据结构的理解,助你在编程技能提升的道路上不断前行。
致谢
感谢力扣团队精心设置的每日一题系列,为广大程序员提供了一个磨练算法技能的绝佳平台。