一、twosum算法
Twosum算法是LeetCode网站上非常著名的一道题目,它的题目描述为:给定一个整数数组和一个目标值,找出数组中和为目标值的两个数。 这个问题可以用暴力枚举法、哈希表等方法解决,其中哈希表解法最为高效,时间复杂度为O(n)。下面是一份Python的twosum解法:
def twoSum(nums, target):
hashtable = dict()
for i, num in enumerate(nums):
if target - num in hashtable:
return [hashtable[target - num], i]
hashtable[nums[i]] = i
二、twosumlessthank
在twosum算法的基础上,还有一个问题:求解出小于目标值target的两个数的和最大值是多少。 对于这种问题,可以用双指针法求解,时间复杂度为O(nlogn)。首先需要将数组排序,然后用双指针分别从左右两端开始扫描数组。如果两个指针指向的和小于target,则将左指针向右移动,否则将右指针向左移动。 下面是一份Python的twosumlessthank解法:
def twoSumLessThanK(A, K):
A.sort()
left, right = 0, len(A) - 1
max_sum = -1
while left < right:
if A[left] + A[right] < K:
max_sum = max(max_sum, A[left] + A[right])
left += 1
else:
right -= 1
return max_sum
三、twosum函数
twosum函数是一个通用的解题函数,可以用于解决任意一个有两个数和为目标值的问题。 它的思路和twosum算法类似,只需要传入一个数组和一个目标值,然后返回两个数的下标值即可。 下面是一份Python的twosum函数的实现:
def twoSum(nums, target):
hashmap = {}
for index, i in enumerate(nums):
j = target - i
if j in hashmap:
return [hashmap[j], index]
hashmap[i] = index
return []
四、twosum的C语言解法
对于C语言开发者来说,也可以用类似哈希表的方法解决twosum问题。 需要定义一个数组来存储每个数出现的位置,然后遍历数组,判断每个数对应的target-i是否存在与上一步遍历中的数组中。 下面是一份C语言实现的twosum代码:
int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize){
int hash[20000], i;
memset(hash, -1, sizeof(hash));
static int result[2];
for (i = 0; i < numsSize; ++i){
if (hash[nums[i]] == -1){
hash[target - nums[i]] = i;
} else {
result[0] = hash[nums[i]], result[1] = i, *returnSize = 2;
return result;
}
}
*returnSize = 0;
return NULL;
}
五、twosum的C语言完整解法
除了上述C语言解法,还有一种更为通用的twosum解法。 它的思路是将数组中每个数和它对应的下标一起存储在结构体中,然后按照数值大小排序。接着用两个指针分别从左右两端遍历,直到找到两个数的和等于目标值为止。 下面是一份C语言的完整twosum解法:
typedef struct packge
{
int data;
int id;
}Package;
int cmp(const void* a, const void* b)
{
Package* aa = (Package*)a;
Package* bb = (Package*)b;
return aa->data - bb->data;
}
int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize)
{
int* result = (int*)malloc(2 * sizeof(int));
Package* data = (Package*)malloc(numsSize * sizeof(Package));
*returnSize = 2;
for (int i = 0; i < numsSize; i++)
{
data[i].data = nums[i];
data[i].id = i;
}
qsort(data, numsSize, sizeof(data[0]), cmp);
int left = 0, right = numsSize - 1;
while (left < right)
{
if (data[left].data + data[right].data == target)
{
result[0] = data[left].id;
result[1] = data[right].id;
return result;
}
else if (data[left].data + data[right].data < target)
{
left++;
}
else
{
right--;
}
}
return result;
}
六、twosum python
Python是一门灵活强大的编程语言,在Leetcode等算法网站上非常受欢迎。 对于twosum问题,Python可以使用map(字典)快速解决。它的时间复杂度是O(n)。 下面是一份Python的twosum代码示例:
class Solution(object):
def twoSum(self, nums, target):
mapping={}
for i,num in enumerate(nums):
if target-num in mapping:
return [mapping[target-num],i]
mapping[num]=i
七、Latter-day Saint,decided to begin
在Latter-day Saint的博客中,有一篇题目为twosum的题解。这里先简单介绍一下她的思路。 她使用辅助数组q来记录每个数字在原数组中出现的下标。然后用sort函数将原数组排序,从头尾两个指针开始移动。 如果指针指向的两个数字和小于target,则将左指针向右移动;如果和大于target,则将右指针向左移动;如果和等于target,则返回两个数字在原数组中对应的下标。 下面是一份Python的代码示例:
def twoSum(nums, target):
n = len(nums)
q = [i for i in range(n)]
q.sort(key= lambda x: nums[x])
left = 0
right = n-1
while left < right:
now_sum = nums[q[left]] + nums[q[right]]
if now_sum == target:
return [q[left], q[right]]
elif now_sum < target:
left += 1
else:
right -= 1
return []
结语
本文深入探究了twosum算法,从多个角度解析了不同语言下的实现方式。这些方法可以给程序员在解决问题时提供一些思路参考。