• leetCode热题100——两数之和(python)


    题目

    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 target  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,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

    你可以按任意顺序返回答案。

    第一遍的代码        

    1. class Solution(object):
    2. def twoSum(self, nums, target):
    3. """
    4. :type nums: List[int]
    5. :type target: int
    6. :rtype: List[int]
    7. """
    8. n = len(nums)
    9. for i in range(n):
    10. y = target - nums[i]
    11. if y in nums:
    12. j = nums.index(y)
    13. if j != i:
    14. return [i,j]

     经过一段时间的学习后有了新的思路方法

    思路

    为了解决这个问题,我们可以使用哈希表(在Python中通常使用字典)来存储数组中的元素和它们的索引。我们遍历数组,对于每个元素,我们检查目标值减去当前元素的差值是否已经在哈希表中。如果在,那么我们就找到了两个数,它们的和为目标值;如果不在,我们就把当前元素和它的索引添加到哈希表中。

    1. def twoSum(nums, target):
    2. num_dict = {} # 创建一个空字典用于存储元素和它们的索引
    3. for i, num in enumerate(nums):
    4. complement = target - num # 计算目标值与当前元素的差值
    5. if complement in num_dict: # 检查差值是否已经在字典中
    6. return [num_dict[complement], i] # 返回差值的索引和当前元素的索引
    7. num_dict[num] = i # 将当前元素和它的索引添加到字典中
    8. # 如果遍历完数组都没有找到答案,这里实际上不需要return,因为题目保证了只有一个答案
    9. # 但为了完整性,可以添加一个异常处理或默认返回值
    10. raise ValueError("No two sum solution")
    11. # 示例用法
    12. nums = [2, 7, 11, 15]
    13. target = 9
    14. print(twoSum(nums, target)) # 输出: [0, 1]

    上面这种方法,这段代码首先定义了一个空字典 num_dict,然后遍历输入数组 nums。对于数组中的每个元素 num,它计算出目标值与 num 的差值 complement,然后检查 complement 是否已经在 num_dict 中。如果在,就找到了两个数的索引;如果不在,就将 num 和它的索引 i 添加到 num_dict 中。最后,如果遍历完整个数组都没有找到答案,就会抛出一个异常(虽然题目保证了只有一个答案,但这里还是加上了异常处理以应对更广泛的情况)。

    对此不仅仅可以使用哈希表,同时也可以使用双指针(先排序)的方法

    这种方法首先对数组进行排序,然后使用双指针从数组的两端向中间移动。如果当前两个指针指向的元素之和等于目标值,则返回它们的索引;如果和小于目标值,则移动左指针;如果和大于目标值,则移动右指针。但需要注意的是,由于排序会改变元素的原始顺序,我们需要使用额外的数据结构(如列表的索引和值组成的元组)来记录原始索引。

    双指针(排序)

    1. def twoSum_sort(nums, target):
    2. # 使用列表推导式创建包含索引和值的元组列表,然后排序
    3. nums_with_indices = sorted([(num, idx) for idx, num in enumerate(nums)])
    4. left, right = 0, len(nums_with_indices) - 1
    5. while left < right:
    6. current_sum = nums_with_indices[left][0] + nums_with_indices[right][0]
    7. if current_sum == target:
    8. # 返回原始索引(不是排序后列表的索引)
    9. return [nums_with_indices[left][1], nums_with_indices[right][1]]
    10. elif current_sum < target:
    11. left += 1
    12. else:
    13. right -= 1
    14. return None # 如果没有找到,返回None或抛出异常
    15. # 示例用法
    16. nums = [2, 7, 11, 15]
    17. target = 9
    18. print(twoSum_sort(nums, target)) # 输出: [0, 1](假设排序不会改变相等元素的相对顺序)

    注意:在实际使用时,由于排序可能会改变相等元素的相对顺序,所以在排序前需要确保相等元素的相对顺序在排序后不会改变(例如,使用稳定的排序算法,或者在排序时使用一个自定义的比较函数来确保这一点)。然而,由于题目保证每种输入只会对应一个答案,并且数组中的元素都是唯一的,所以在这种情况下我们不需要担心这个问题。

     哈希表

    1. def twoSum_hash(nums, target):
    2. num_dict = {}
    3. for i, num in enumerate(nums):
    4. complement = target - num
    5. if complement in num_dict:
    6. return [num_dict[complement], i]
    7. num_dict[num] = i
    8. return None # 如果没有找到,返回None或抛出异常
    9. # 示例用法
    10. nums = [2, 7, 11, 15]
    11. target = 9
    12. print(twoSum_hash(nums, target)) # 输出: [0, 1]

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/W030321/article/details/139840969