题目大意:
找到数组中两个元素相加等于指定数的所有组合
情况一:给定数组中不含重复元素,且均为正整数
思路:
使用Hash表存储数组各元素是否存在的标志,然后遍历数组,判断sum与当前数组元素的差值是否在hash表中。时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n)。
代码实现:
private static List<List<Integer>> execute1(int[] array, int m) {
List<List<Integer>> rst = new ArrayList<>();
List<Integer> subList = new ArrayList<>();
int size = array.length;
int hash[] = new int[size];
for(int i = 0; i < size; i++) {
hash[array[i]%size] = 1;
}
for(int i = 0; i < size; i++) {
int tmp = m - array[i];
if((tmp > array[i]) && (hash[tmp%size] == 1)){
subList.clear();
subList.add(array[i]);
subList.add(tmp);
rst.add(new ArrayList<>(subList));
}
}
return rst;
}
情况二:给定数组是有序的
思路:
遍历数组,判断sum与数组元素的差值是否在数组中,由于数组有序可以采用二分查找的方法。二分查找的时间复杂度为O(logn),查找n次,总的时间复杂度为O(nlogn),避免了空间的浪费
代码实现:
private static List<List<Integer>> execute2(int[] array, int m) {
List<List<Integer>> rst = new ArrayList<>();
List<Integer> subList = new ArrayList<>();
for(int i = 0; i < array.length; i++) {
int tmp = m - array[i];
if (tmp > array[i]) {
if (binarySearch(array, tmp) != -1) {
subList.clear();
subList.add(array[i]);
subList.add(tmp);
rst.add(new ArrayList<>(subList));
}
}
}
return rst;
}
private static int binarySearch(int[] array, int key) {
if (array.length == 0) {
return -1;
}
int first = 0;
int last = array.length -1;
int mid;
while(first <= last) {
mid = (first + last) / 2;
if (array[mid] == key) {
return mid;
} else if (array[mid] < key) {
first = mid + 1;
} else {
last = mid -1;
}
}
return -1;
}
情况三:给定数组是有序的
思路:
使用两个指针,分别指向最后一个元素和第一个元素,判断它们的和是否等于sum,若等于则添加到返回链表,并且first向后移动,last向前移动;若它们的和小于sum,则说明first太小了,需要first向后移动;若它们的和大于sum,则说明last太大了,需要last向前移动,直到last>=first。时间复杂度为O(n)
代码实现:
private static List<List<Integer>> execute3(int[] array, int m) {
List<List<Integer>> rst = new ArrayList<>();
List<Integer> subList = new ArrayList<>();
int first = 0;
int last = array.length -1;
int sum = 0;
while(first < last ) {
sum = array[first] + array[last];
if (sum == m) {
subList.clear();
subList.add(array[first]);
subList.add(last);
rst.add(new ArrayList<>(subList));
first++;
last--;
} else if (sum < m) {
first++;
} else {
last--;
}
}
return rst;
}