LeetCode01 - 兩數之和（Java 實現）

LeetCode01 - 兩數之和（Java 實現）

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

題目描述

給定一個整數數組 nums 和一個目標值 target，請你在該數組中找出和為目標值的那 兩個 整數，並返回他們的數組下標。

你可以假設每種輸入只會對應一個答案。但是，你不能重復利用這個數組中同樣的元素。

示例：

給定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

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

Java 實現與實現思路

import java.util.HashMap;

/**
 * <p>
 * 01：兩數之和
 * 給定一個整數數組 nums 和一個目標值 target，請你在該數組中找出和為目標值的那 兩個 整數，並返回他們的數組下標。
 * 你可以假設每種輸入只會對應一個答案。但是，你不能重復利用這個數組中同樣的元素。
 * </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
     * 兩層循環。外層先拿出左側第 1 個元素，內層依次判斷右側其余元素與它的和如果等於目標值則返回，如果不等於則繼續下一個，如果全部遍歷完不存在則拋出異常。
     *
     * @param nums 數組
     * @param target 和
     * @return int[] 下標數組
     */
    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）構造一個哈希表，key 是所有待選數組元素，value 是數組下標；
     * （2）然后從左向右遍歷，對於元素 i，判斷 target - nums[i] 是否包含在哈希表中，如果存在則拿出下標，如果不存在則繼續。
     *
     * @param nums 數組
     * @param target 和
     * @return int[] 下標數組
     */
    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
     * 可以不單獨構造哈希表。這樣顯然在第一個元素時，不可能匹配。為什么這樣也可以呢？
     * 其實上面我們程序結束的條件是對 2，查找是否包含 7。而這里是對 7，查找包含 2。同樣可以實現。
     *
     * @param nums 數組
     * @param target 和
     * @return int[] 下標數組
     */
    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");
    }
}