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👨💻 作者简介:CSDN内容合伙人,两力枚全栈领域优质创作者。和暴哈希
文章目录
- 一、两力枚说在前面
- 二、和暴哈希两数之和
- 2.1、两力枚暴力枚举
- 2.1.1 python实现
- 2.1.2 java实现
- 3.1 哈希表(Hash table)
- 3.1.1 python实现
- 3.1.2 Java实现
一、和暴哈希说在前面
刷题是两力枚一件日积月累的事情,我们在刷题中要保持良好习惯,和暴哈希让每一道题发挥最大作用!两力枚以下是和暴哈希 某ACM🥇金牌选手所建议的刷题方式,觉得很不错,两力枚给大家参考一下
如何正确的做一道题
- 从简入手: 先从简单暴力(时间复杂度高)的方法入手。
- 优化: 思考如何在第一步的和暴哈希基础上,如何优化算法,两力枚降低时间复杂度。和暴哈希
- 构思代码: 有了以上两步,两力枚我们此时应该已经有了一个正确的想法,此时我们应该构思代码,有那几部分,每部分实现什么功能,代码怎么写。而不是直接闷头去写代码,没想清楚直接去写代码,会导致写了一半发现思路不对,写的代码都是错误的。
- 写代码: 实现第三步代码。
- (Debug): 如果我们的题目没有通过测试,应该检查代码是不是有bug、思路对不对等。
- 总结与反思: 题目通过了,我们应该总结一下这道题考察的知识点、切入的角度、同类型的题目等,同时思考有没有更优的办法。
做到以上几点,一道题学习的就很透了,遇到同类型的题目可以举一反三啦。
数组&双指针章节
二、两数之和
和hello world
一样经典的刷题入门第一题 —— 两数之和
原题如下:
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。
示例 1:
输入:nums = [2,7,11,15], target = 9输出:[0,1]解释:因为 nums[0] + nums[1] == 9 ,返回 [0, 1] 。
示例 2:
输入:nums = [3,2,4], target = 6输出:[1,2]
示例 3:
输入:nums = [3,3], target = 6输出:[0,1]
提示:
2 <= nums.length <= 104-109 <= nums[i] <= 109-109 <= target <= 109只会存在一个有效答案
进阶:你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗?
思路历程:
2.1、暴力枚举
按照解题思路,暴力枚举,这里选择快速排序法,快速筛选
2.1.1 python实现
代码:
class Solution: def twoSum(self, nums: List[int], target: int) ->List[int]: result = [] for i in range(len(nums)): for j in range(i+1,len(nums)): if target == nums[i] + nums[j]: result.append(i) result.append(j) return result
2.1.2 java实现
代码:
class Solution { public int[] twoSum(int[] nums, int target) { Listresult = new ArrayList(); for(int i=0;i
可以看出java
作为编译性语言还是要比python运行速度快很多,不过使用内存消耗更多一点
时间复杂度为O(n2)
空间复杂度:O(1)
3.1 哈希表(Hash table)
我们适用哈希表对其优化,我们先简单讲讲哈希表的原理
- 数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;
- 而链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易。
我们把两者结合起来,便是哈希表,
哈希表的底层实际上是基于数组来存储的,当插入键值对时,并不是直接插入该数组中,而是通过对键进行
Hash
运算得到Hash
值,然后和数组容量取模,得到在数组中的位置后再插入(不害怕多个重复数字,使用链表把多个数字都压缩在同一个值上)。取值时,先对指定的键求Hash
值,再和容量取模得到底层数组中对应的位置,如果指定的键值与存贮的键相匹配,则返回该键值对,如果不匹配,则表示哈希表中没有对应的键值对。这样做的好处是在查找、插入、删除等操作可以做到O(1)
,最坏的情况是O( n )
,当然这种是最极端的情况,极少遇到。
哈希表实现原理很多,不管哪门语言,实现一个HashMap的过程均可分为三大步骤:
- 实现一个Hash函数
- 合理解决Hash冲突
- 实现HashMap的操作方法
我们这里不深揪算法,大概了解即可,python
的dict
便是哈希表算法
,我们直接使用即可。
3.1.1 python实现
代码:
class Solution: def twoSum(self, nums: List[int], target: int) ->List[int]: result = [] Hashmap = dict() for i,num in enumerate(nums): if target - num in Hashmap: result.append(Hashmap[target - num]) result.append(i) Hashmap[nums[i]] = i # 默认会把本次数值省略 return result
与之前相比执行速度快了十倍, 内存消耗多了一点
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(1)
这里提一点比较秒的地方,因为有一种情况是比较特殊的
输入:[3,2,4]6
这个时候如果正常遍历所有数,会有可能添加到
3
,因为 6 - 3 = 3 在nums
里面,即自己和自己相加了。解决办法:错开索引,在当前索引在字典创建对应值,跳过本次循环到下一个值判断。
3.1.2 Java实现
class Solution { public int[] twoSum(int[] nums, int target) { Maphashmap = new HashMap(); Listresult = new ArrayList(); for(int i=0;i < nums.length;i++){ if (hashmap.containsKey(target - nums[i])){ return new int[]{ hashmap.get(target - nums[i]),i}; } hashmap.put(nums[i],i); } return new int[0]; }}
与之前暴力枚举同样快速十倍,内存消耗没有变化
到这里我们已经成功踏出我们刷题的第一步啦🎉🎉🎉