LeetCode精选100题（1）——两数之和

前言

  LeetCode精选100题系列第一题，反思解题中的弯路，解析最佳答案思路。

题目

两数之和
  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。

解题方法

第一种：两重循环

  小白最先想到的是两重遍历，这也是此题的最基础解法。要注意的是内层循环是从 i + 1 开始遍历的。

def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
for i in range(len(nums)):
for j in range(i+1, len(nums)):
if nums[i] + nums[j] == target:
return[i, j]
return

第二种：排序

  如果列表中元素的是有序的，那么两重循环中的内层循环可以倒序遍历，并且两数之和小于 target 时可立即停止内层循环，这样就可以简化成一层循环。在这层循环中分别用两个指针从开始和结束位置向中间遍历。题目要求返回的是索引，因此我们要保存排序前每个元素在列表中的位置，可以使用字典保存。

def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
dicts = {}
for i, n in enumerate(nums):
dicts[i] = n
sort_sum = sorted(dicts.items(), key=lambda x:x[1])
begin, end = 0, len(nums) - 1
while begin < end:
if sort_sum[begin][1] + sort_sum[end][1] == target:
return [sort_sum[begin][0], sort_sum[end][0]]
elif sort_sum[begin][1] + sort_sum[end][1] > target:
end -= 1
else:
begin += 1
return

第三种：字典

  排序是属于进阶方法中走了弯路的，想利用排序后列表的遍历，减少一层循环，实质上还是遍历查找，只不过可以提前结束。
  字典方法抛弃了遍历查找思想，利用哈希表直接查找。在字典中存储每个元素及其索引，充分利用 target 这个已知条件，在字典中查找 target - x。
  并不是先将整个列表存储到字典中，而是一边查找一边存储。这是因为题目中限定了每种输入只会对应一个答案。

def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
dicts = {}
for i, n in enumerate(nums):
if target - n in dicts:
return [dicts.get(target - n), i]
dicts[n] = i
return

总结

  排序方法看似使用了字典，但仅仅用于存储索引，我们可以用其它数据结构代替字典来存储索引。排序方法的核心思想还是遍历。字典方法的核心思想是利用哈希表直接查找。
  因为此题要求返回索引，所以第三种方法更好。如果只要求返回元素，那么第二种方法中无需字典，可直接排序，节省内存，效率和第三种相同。

最后

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