LeetCode01 - 两数之和（Java 实现）

LeetCode01 - 两数之和

来源：力扣（LeetCode）
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，并返回他们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用这个数组中同样的元素。

示例：

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

Java 实现与实现思路

import java.util.HashMap;

/**
 * <p>
 * 01：两数之和
 * 给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值的那 两个 整数，并返回他们的数组下标。
 * 你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用这个数组中同样的元素。
 * </p>
 *
 * @since 2019-07-14
 * @author XiaoPengwei 
 */
public class LeetCode01TwoSum {

    public static void main(String[] args) {

        int[] testArr = {2, 7, 10, 32, 21};
        int target = 9;

        System.out.println("--> the method 1");
        int[] ints1 = method1(testArr, target);
        for (int i1 : ints1) {
            System.out.println(i1);
        }

        System.out.println("--> the method 2");
        int[] ints2 = method2(testArr, target);
        for (int i2 : ints2) {
            System.out.println(i2);
        }

        System.out.println("--> the method 3");
        int[] ints3 = method3(testArr, target);
        for (int i3 : ints3) {
            System.out.println(i3);
        }
    }

    /**
     * 方法一：暴力法
     * 两层循环。外层先拿出左侧第 1 个元素，内层依次判断右侧其余元素与它的和如果等于目标值则返回，如果不等于则继续下一个，如果全部遍历完不存在则抛出异常。
     *
     * @param nums 数组
     * @param target 和
     * @return int[] 下标数组
     */
    public static int[] method1(int[] nums, int target) {

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[j] + nums[i] == target) {
                    return new int[]{i, j};
                }
            }

        }
        throw new IllegalArgumentException("Method1: No two sum solution");
    }

    /**
     * 方法二：用 Hash 表
     * （1）构造一个哈希表，key 是所有待选数组元素，value 是数组下标；
     * （2）然后从左向右遍历，对于元素 i，判断 target - nums[i] 是否包含在哈希表中，如果存在则拿出下标，如果不存在则继续。
     *
     * @param nums 数组
     * @param target 和
     * @return int[] 下标数组
     */
    public static int[] method2(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            map.put(nums[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int temp = target - nums[i];
            if (map.containsKey(temp) && map.get(temp) != i) {
                return new int[]{i, map.get(temp)};
            }
        }

        throw new IllegalArgumentException("Method2: No two sum solution");
    }

    /**
     * 方法三：用 Hash 表
     * 可以不单独构造哈希表。这样显然在第一个元素时，不可能匹配。为什么这样也可以呢？
     * 其实上面我们程序结束的条件是对 2，查找是否包含 7。而这里是对 7，查找包含 2。同样可以实现。
     *
     * @param nums 数组
     * @param target 和
     * @return int[] 下标数组
     */
    public static int[] method3(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int temp = target - nums[i];
            if (map.containsKey(temp)) {
                return new int[]{
                        map.get(temp), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }

        throw new IllegalArgumentException("Method3: No two sum solution");
    }
}