LeetCode-1.两数之和

本文主要记录学习LeetCode1题的解题思路。

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，并且你不能使用两次相同的元素。

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
• -10^9 <= nums[i] <= 10^9
• -10^9 <= target <= 10^9
• 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？

解题思路

关键约束：

• 每个输入恰好有一个解（无需处理多解/无解情况）
• 不能重复使用同一个元素（下标必须不同）
• 需返回原始下标（不能排序后丢失位置信息）

暴力枚举

通过双重 for 循环遍历来找到唯一解

代码实现（Java）

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public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    int n = nums.length;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                return new int[]{i, j};
            }
        }
    }
    return new int[0];
}

哈希表

用空间换时间：遍历时记录已访问元素的值和下标，对当前元素 nums[i]，直接查询 target - nums[i] 是否已存在。

算法步骤

1. 创建空哈希表 map（键：数值，值：下标）
2. 遍历数组 nums，对每个位置 i：
   • 计算补数 complement = target - nums[i]
   • 检查 complement 是否在 map 中：
     • ✅ 存在 → 返回 [map.get(complement), i]
     • ❌ 不存在 → 将 (nums[i], i) 存入 map
3. 题目保证有解，无需处理无结果情况

代码实现（Java）

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public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int complement = target - nums[i];
        if (map.containsKey(complement)) {
            return new int[]{map.get(complement), i}; // 找到解
        }
        map.put(nums[i], i); // 记录当前值和下标
    }
    return new int[]{}; // 题目保证有解，此行不会执行
}