《LeetCode算法题》之两数之和与两数相加

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一、两数之和

1、题目描述

给定一个整数数组 nums 和一个目标值target,请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数,并返回他们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,你不能重复利用这个数组中同样的元素。
实例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

2、题解

1、暴力解题

思路:

通过常规的运算步骤来一步一步算出来每两位相加的值,可以保证不会出错,时间复杂度在O(n2)。

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

2、哈希映射

思路:

这道题本身如果通过暴力遍历的话也是很容易解决的,时间复杂度在 O(n2)
由于哈希查找的时间复杂度为 O(1),所以可以利用哈希容器 map 降低时间复杂度
遍历数组 nums,i 为当前下标,每个值都判断map中是否存在 target-nums[i] 的 key 值
如果存在则找到了两个值,如果不存在则将当前的 (nums[i],i) 存入 map 中,继续遍历直到找到为止
如果最终都没有结果则抛出异常
时间复杂度:O(n)

 public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i< nums.length; i++) {
            if(map.containsKey(target - nums[i])) {
                return new int[] {map.get(target-nums[i]),i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }

二、两数相加

1、题目描述

给出两个非空的链表用来表示两个非负的整数。其中,它们各自的位数是按照逆序的方式存储的,并且它们的每个节点只能存储一位数字。

如果,我们将这两个数相加起来,则会返回一个新的链表来表示它们的和。

您可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0开头。

示例:

输入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 807

2、题解

思路:

标签:链表
将两个链表看成是相同长度的进行遍历,如果一个链表较短则在前面补 00,比如 987 + 23 = 987 + 023 = 1010
每一位计算的同时需要考虑上一位的进位问题,而当前位计算结束后同样需要更新进位值
如果两个链表全部遍历完毕后,进位值为 11,则在新链表最前方添加节点 11
小技巧:对于链表问题,返回结果为头结点时,通常需要先初始化一个预先指针 pre,该指针的下一个节点指向真正的头结点head。使用预先指针的目的在于链表初始化时无可用节点值,而且链表构造过程需要指针移动,进而会导致头指针丢失,无法返回结果。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode pre = new ListNode(0);
        ListNode cur = pre;
        int carry = 0;
        while(l1 != null || l2 != null) {
            int x = l1 == null ? 0 : l1.val;
            int y = l2 == null ? 0 : l2.val;
            int sum = x + y + carry;
            
            carry = sum / 10;
            sum = sum % 10;
            cur.next = new ListNode(sum);

            cur = cur.next;
            if(l1 != null)
                l1 = l1.next;
            if(l2 != null)
                l2 = l2.next;
        }
        if(carry == 1) {
            cur.next = new ListNode(carry);
        }
        return pre.next;
    }
}