听说你还在写双层 for 循环解两数之和？

这是我参与11月更文挑战的第3天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战

一、写在前面

大家好，我是爱猫爱技术的老表。

• 初衷 想刷leetcode也不是一两天的事情了，之前也有很多人给过建议，于是乎，就给安排上了，一来算法的确是很重要的一块，需要好好学，为了提升自己，再者，这也可以作为掘金分享的一块，给大家分享，当然，最重要的是这个过程中会结交到很多志趣相投，有想法的朋友。

• 安排 目前打算一个星期刷2-3个题，推文分享进度可能会慢一点，但一个星期至少也会有两篇，期待大家参与。

二、今日题目

给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和为目标值的两个数。 你可以假设每个输入只对应一种答案，且同样的元素不能被重复利用。

示例:

给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]

三、 分析

这个题目看似很简单，在一个列表(nums)里面找到两数,满足和为事先指定好的数(target ),其实有陷阱，第一：很多人一看到题目自然想到两层for循环解决问题，but这种人人都想到的问题你若是也这么做，如果你就这种程度，面试失败也不算亏；第二：这题的返回值到底是什么？你看清了吗？它的返回值是一个列表，列表里是int型的数据，这个数据并不是我们找到的满足算式的数，而是这个数在列表里对应的下标,你中招了吗？第三：双for循环极易出错的地方，不能出现自己加自己的情况。

四、解题

• 方法一： 又蠢又笨的双重for循环

class Solution(object):
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        l = len(nums)
        for a in range(l):
            for b in range(l):
                if a != b:
                    if nums[a]+nums[b] == target:
                        return [a,b]
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
test_o = Solution()
result = test_o.twoSum(nums,target)
print(result)

• 提交结果：

• 方法二：比双for聪明一点

我们作图分析易发现，其实直接双重for循环进行运算是有一半的运算是没有意义的，比如a+b和b+a其实是一模一样的，如下图分析： 如何把重复的去掉减少计算机运行量来提升运行速度呢？ 我想的比较简单，利用标识位，建立一个和给定整数列表一样长的数组，初始值为全为0，第一层for循环运行一次，该位对应的标识值由0变成1，在第二层for运算时先判断对应的数据位上的标识符是否都为0，为0 则进行运算比较，否则说明互相之间已经运算过，就continue,代码如下：

class Solution(object):
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
          l = len(nums)
        flags = [0 for i in range(l)]
        for a in range(l):
            flags[a]=1
            for b in range(l):
                if flags[b]==0:
                    if nums[a]+nums[b] == target:
                        return [a,b]
        # 另一种简单方法             
        # l = len(nums)
        # for a in range(l):
        #    for b in range(a+1,l):
        #       if nums[a] + nums[b] == target:
        #            return [a, b]

• 运行结果：
• 方法三 一层循环（偷瞄了小詹学长的方法）

class Solution(object):
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """ 
        l = len(nums)
        for a in range(l):
            one_unm = nums[a]
            other_one = target - one_unm
            if other_one in nums:
	            b = nums.index(other_one)
	            if a != b:
		            if a>b:
		                return [b,a]
		            return [a,b]

• 运行结果：
• 方法四：一层for循环优化（小詹读者【村前河水流】提供）

class Solution(object):
    def twoSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[int]
        """
        l = len(nums)
        dict_nums = {nums[i]:i for i in range(l)}
        for a in range(l):
            one_unm = nums[a]
            other_one = target - one_unm
            if other_one in dict_nums and a!= dict_nums[other_one]:
	            return [a,dict_nums[other_one]]

• 运行结果：

五、疑惑

方法一和二耗时长，双重for循环，时间复杂度高，耗时长没话说，可方法三和方法四的差别，怎么也这么大呢？ 我仔细研究了一下，方法三和四最大的差别就是：前者是列表遍历查找，后者是字典遍历查找，那么关键点来了，到底是不是这个问题呢？

• 列表与字典遍历性能测试代码：

import time

list_01 = [str(i) for i in range(1000)]
start_time = time.time()
if 'a' in list_01 :
	a = 0
end_time = time.time()
print("列表遍历耗时："+str(end_time-start_time))

dict_01 = {str(i):i for i in range(1000)}
start_time2 = time.time()
if 'a' in dict_01 :
	a = 0
end_time2 = time.time()
print("字典遍历耗时："+str(end_time2-start_time2))

• 测试结果：

注:0表示的是所花时间极少，我所测的数据可以精确到微秒，极少的意思可表示为少于1微秒。 通过上表很容易看出，列表遍历与字典遍历的天大差别了，不过值得一提的还有，字典生成上要比列表生成慢很多，大家可以自测一下。

六、结语

啥也不说，刷题就是要坚持。

思想很复杂，
实现很有趣，
只要不放弃，
终有成名日。
—《老表打油诗》

下期见，我是爱猫爱技术的老表，如果觉得本文对你学习有所帮助，欢迎点赞、评论、关注我！