leetcode
leetcode 2901 ~ 2950
两数之和 II - 输入有序数组

两数之和 II - 输入有序数组

难度:

标签:

题目描述

English description is not available for the problem. Please switch to Chinese.

代码结果

运行时间: 23 ms, 内存: 16.7 MB


/*
 * 给定一个升序排列的整数数组 numbers ,找出两个数使得它们的和等于目标数 target 。
 * 函数返回这两个数的下标值,数组的下标从 0 开始。
 * 数组中只存在一对符合条件的数字,一个数字不能使用两次。
 * 使用 Java Stream 实现。
 *
 * 示例 1:
 * 输入: numbers = [1,2,4,6,10], target = 8
 * 输出: [1,3]
 * 解释: 2 与 6 之和等于目标数 8。因此 index1 = 1, index2 = 3 。
 */
import java.util.stream.IntStream;

public class Solution {
    public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
        return IntStream.range(0, numbers.length)
                .boxed()
                .flatMap(i -> IntStream.range(i + 1, numbers.length)
                        .filter(j -> numbers[i] + numbers[j] == target)
                        .mapToObj(j -> new int[]{i, j}))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("No two sum solution"));
    }
}

解释

方法:

此题解采用双指针方法,利用数组的有序性质,设置两个指针,一个指向数组的开头(left),一个指向数组的末尾(right)。通过比较这两个指针指向的元素之和与目标值 target 的关系来移动指针。如果两数之和等于 target,则找到了这两个数;如果之和大于 target,为了减小和,右指针向左移动(即 right -= 1);如果之和小于 target,为了增大和,左指针向右移动(即 left += 1)。这种方法能够有效地缩小搜索空间,直到找到正确的答案。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆
在这种双指针法中,如何确保在减少或增加和的过程中不会遗漏可能的解?
在双指针法中,数组的有序性是关键。当左指针指向的值与右指针指向的值之和小于目标值时,由于数组是有序的,增加左指针(即使其向右移动)的值是数组中唯一可能让和增加的方式,因为右指针的值是当前可能的最大值。同理,当和大于目标值时,右指针向左移动是唯一可能使得和减小的方式,因为左指针的值是当前可能的最小值。这种有序的性质保证了通过移动指针,我们不会错过任何可能的解。
🦆
算法在找到符合条件的一对数后就直接返回结果,如果存在多对数的和等于目标值怎么处理?
题目的设定可能是假定只有一对解,或者只要求返回一对符合条件的解。如果需要找到所有符合条件的解,这种直接返回的策略则不适用。在这种情况下,算法需要继续移动指针,即使在找到一对符合条件的数后,也需检查其他可能的配对。具体来说,每次找到符合条件的一对数后,可以将这对数记录下来,然后继续移动左指针或右指针,直到两指针相遇,以找到所有可能的解。
🦆
为什么这种双指针方法在数组未排序的情况下不能使用,或者效果会如何变化?
双指针方法依赖于数组的有序性来保证移动指针时能有效地改变两数之和,从而接近目标值。在未排序的数组中,移动指针无法保证两数之和按预期变化(增加或减少),因为数值的顺序是随机的。这会导致算法无法正确地缩小搜索空间,从而无法高效地找到目标和。在这种情况下,可能需要使用其他算法,如哈希表法,来处理未排序的数组,通过记录每个数及其索引,来快速检查是否存在一个数使得和为目标值。

相关问题