Leetcode刷题167. 两数之和 II - 输入有序数组

给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ，该数组已按 非递减顺序排列  ，请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ，则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1 和 index2。

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ，而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。

 
示例 1：

输入：numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出：[1,2]
解释：2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

示例 2：

输入：numbers = [2,3,4], target = 6
输出：[1,3]
解释：2 与 4 之和等于目标数 6 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。返回 [1, 3] 。

示例 3：

输入：numbers = [-1,0], target = -1
输出：[1,2]
解释：-1 与 0 之和等于目标数 -1 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。
 

提示：

2 <= numbers.length <= 3 * 104
-1000 <= numbers[i] <= 1000
numbers 按 非递减顺序 排列
-1000 <= target <= 1000
仅存在一个有效答案

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/two-sum-ii-input-array-is-sorted
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class Solution {
    public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
//		return twoSumI(numbers, target);
//		return twoSumII(numbers, target);
//		return twoSumIII(numbers, target);
//		return twoSumIIII(numbers, target);
		return twoSumIIIII(numbers, target);
	}
 
	//方法五：双指针 + 二分查找
	//时间复杂度O(N)，空间复杂度O(1)
	private int[] twoSumIIIII(int[] numbers, int target) {
		if (numbers == null || numbers.length == 0) {
			return null;
		}
		int lo = 0, hi = numbers.length - 1;
		while (lo < hi) {
			int mid = lo + (hi - lo) / 2;
			if (numbers[lo] + numbers[mid] > target) {
				hi = mid - 1;
			} else if (numbers[hi] + numbers[mid] < target) {
				lo = mid + 1;
			} else if (numbers[lo] + numbers[hi] > target) {
				hi--;
			} else if (numbers[lo] + numbers[hi] < target) {
				lo++;
			} else {
				return new int[]{lo + 1, hi + 1};
			}
		}
		return null;
	}
 
	//方法四：二分查找，时间复杂度O(NlogN)，空间复杂度O(1)
	private int[] twoSumIIII(int[] numbers, int target) {
		if (numbers == null || numbers.length == 0) {
			return new int[0];
		}
		for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
			int left = i + 1;
			int right = numbers.length - 1;
			int val = target - numbers[i];
			while (left <= right) {
				int mid = (right - left) / 2 + left;
				if (val < numbers[mid]) {
					right = mid - 1;
				} else if (val > numbers[mid]) {
					left = mid + 1;
				} else {
					return new int[] {i + 1, mid + 1};
				}
			}
		}
		return new int[0];
	}
 
	//方法三：使用Map缓存结果，时间复杂度O(N)，空间复杂度O(N)
	private int[] twoSumIII(int[] numbers, int target) {
		if (numbers == null || numbers.length == 0) {
			return new int[0];
		}
		Map map = new HashMap<>();
		for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
			if (map.containsKey(numbers[i])) {
				return new int[]{map.get(numbers[i]) + 1, i + 1};
			}
			map.put(target - numbers[i], i);
		}
		return new int[0];
	}
 
	//方法二：双指针，lo指向数据头部，hi指向尾部，比较两指针相加的值与target大小，并移动指针
	//时间复杂度O(N)，空间复杂度O(1)
	private int[] twoSumII(int[] numbers, int target) {
		if (numbers == null || numbers.length == 0) {
			return new int[0];
		}
		int lo = 0, hi = numbers.length - 1;
		while (lo < hi) {
			if (numbers[lo] + numbers[hi] > target) {
				hi--;
			} else if (numbers[lo] + numbers[hi] < target) {
				lo++;
			} else {
				return new int[]{lo + 1, hi + 1};
			}
		}
		return new int[0];
	}
 
	//方法一：暴力解法，两层for循环，时间复杂度O(N^2)，空间复杂度O(1)
	private int[] twoSumI(int[] numbers, int target) {
		if (numbers == null || numbers.length == 0) {
			return new int[0];
		}
		for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
			for (int j = i + 1; j < numbers.length; j++) {
				if (numbers[i] + numbers[j] == target) {
					return new int[]{i + 1, j + 1};
				}
			}
		}
		return new int[0];
	}
}