2021.1.24 刷题(三数之和-哈希表)

1.两数之和
题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/two-sum
题目描述:
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 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素不能使用两遍。你可以按任意顺序返回答案。

示例 1:
输入:nums = [2,7,11,15], target = 9
输出:[0,1]
解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。

示例 2:
输入:nums = [3,2,4], target = 6
输出:[1,2]

示例 3:
输入:nums = [3,3], target = 6
输出:[0,1]

解题:
创建一个哈希表,对于每一个 x,我们首先查询哈希表中是否存在 target - x,然后将 x 插入到哈希表中,即可保证不会让 x 和自己匹配。

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
       std::unordered_map <int, int> map;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            auto iter = map.find(target - nums[i]);
            if(iter != map.end()) {
                return {iter->second, i};
                
            }
            map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));
        }
        return {};
    }
};

2.三数之和:
题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/3sum
题目描述:
给你一个包含 n 个整数的数组 nums,判断 nums 中是否存在三个元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。

注意:答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1:
输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

示例 2:
输入:nums = []
输出:[]

示例 3:
输入:nums = [0]
输出:[]

分析:
【首先将数组排序,将排序过的元素存入哈希表中。通过两层遍历,确定好前两位数字,那么我们只需要哈希表是否存在符合情况的第三位数字即可。跟暴力解法的思路类似,很容易理解,但是这里我们需要注意的情况就是,例如我们的例子为[-2 , 1 , 1],如果我们完全按照以上思路来的话,则会出现两个解,[-2 , 1 , 1]和[1 , 1, -2]。具体原因,确定 -2,1之后发现 1 在哈希表中,存入。确定 1 ,1 之后发现 -2 在哈希表中,存入。所以我们需要加入一个约束避免这种情况,那就是我们第三个数的索引大于第二个数时才存入。

作者:yuan-chu-de-suan-fa-xiao-wu
链接:https://leetcode-cn.com/problems/3sum/solution/yi-miao-jiu-neng-kan-dong-de-dong-tu-jie-unfp/
来源:力扣(LeetCode)

题解:

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        unordered_map<int, int> map;
        vector<vector<int>> resultList;
        int target;
        //排序
        sort(nums.begin(), nums.end());
        //存入map
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            map[nums[i]]= i;  
        }
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            if(nums[i] > 0) //排序后,如果第一个元素大于0,则不可能凑为三元组
            {
                continue;
            }
            target = -nums[i];
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]){ //特别需要注意,去重
                continue;
            }
            for(int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
            {
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j-1]){  //去重
                    continue;
                }
                auto iter = map.find(target - nums[j]);
                if(iter != map.end())
                {
                    if(iter->second > j) 
                    {
                        vector<int> temp = {nums[i], nums[j], nums[iter->second]};
                        resultList.push_back(temp);
                    }else{
                        cout << nums[j] << endl;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        return resultList;
    }
};

遇到了几个问题:

  • 1.输入[0, 0, 0],预期输出[[0,0,0]],实际[]。
    原因:将数组的值存入map时,最初使用map.insert(pair<int, int>(nums[i],i)方式存入,发现使用insert方式,重复的key会直接被放弃不存入,而不是进行覆盖,返回的最初的key值的下标,更改为map[nums[i]]= i,与预期输出相同。
    insert()方法会首先遍历整个集合,判断是否存在相同的key,如果存在则直接返回,放弃插入操作。如果不存在才进行插入。
    而[]方式是通过重载[]操作符来实现的,它直接进行插入或覆盖。
  • 2.break位置错误
    开始写的 if(iter != map.end() && iter->second > j) ...else{ break;}break直接跳出里层循环,导致结果错误。
  • 3.时间复杂度
    map的时间复杂度是O(logn),基于红黑树;unordered_mapd的时间复杂度是O(1),是hashmap。所以该时间复杂度是O(n^2)。

方法二: 双指针法
哈希表法特别注意去重问题。可以采用另一种方法-双指针法,时间复杂度也为O(n^2)。

首先将数组排序,然后有一层for循环,i从下表0的地方开始,同时定一个下表left 定义在i+1的位置上,定义下表right 在数组结尾的位置上。
依然还是在数组中找到 abc 使得a + b +c =0,这里相当于 a = nums[i] b = nums[left] c = nums[right]。
接下来如何移动left 和right呢, 如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 此时三数之和大了,因为数组是排序后了,所以right下表就应该向左移动,这样才能让三数之和小一些。
如果 nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0 说明 此时 三数之和小了,left 就向右移动,才能让三数之和大一些,直到left与right相遇为止。
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/r5cgZFu0tv4grBAexdcd8A

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end()); //排序

        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            if(nums[i] > 0) //排序后,如果第一个元素大于0,则不可能凑为三元组
            {
                continue;
            }
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) //去重
            {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() -1;
            while(left < right)
            {
                if((nums[i] + nums[left] + nums[right]) > 0)
                {
                    right--;
                }else if((nums[i] + nums[left] + nums[right]) < 0){
                    left++;
                }else{
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    while(right > left && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                    while(right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                    right--;
                    left++;
                }
            }
        }
        return result;

    }
};
原文地址:https://www.cnblogs.com/ZigHello/p/14321913.html