每日一题:两数之和||——输入有序数组

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给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ,该数组已按 非递减顺序排列,请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ,则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1index2

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ,而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。  

示例 1:

输入: numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出: [1,2]
解释: 2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

示例 2:

输入: numbers = [2,3,4], target = 6
输出: [1,3]
解释: 2 与 4 之和等于目标数 6 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。返回 [1, 3] 。

示例 3:

输入: numbers = [-1,0], target = -1
输出: [1,2]
解释: -1 与 0 之和等于目标数 -1 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

 

提示:

  • 2 <= numbers.length <= 3 * 104
  • -1000 <= numbers[i] <= 1000
  • numbers 按 非递减顺序 排列
  • -1000 <= target <= 1000
  • 仅存在一个有效答案

解题思路:(双指针)

因为数组是有序的,我们可以使用双指针对撞的方式来做题

两个指针分别指向数组的第一个元素和最后一个元素,每次计算两个指针指向的两个元素之和,并和目标值比较

具体思路:

  1. left + right == target时,将这俩个指针的位置放进结果数组中
  2. left + right < targer时,将左指针left向右移动一位,使值变大
  3. left + right > targer时,将右指针right向左移动一位,使值变小

代码:(JAVA实现)

public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
        int left = 0;
        int right = numbers.length-1;
        while (left < right) {
            if (numbers[left] + numbers[right] == target) {
                return new int[]{left+1,right+1};
            }else if (numbers[left] + numbers[right] < target) {
                left++;
            }else if (numsbes[left] + numsber[right] > target) {
                right--;
            }
        }
        return new int[2];
    }

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),n为数组的长度,因为在最坏情况下,左右指针各遍历了一半,两个指针移动的总次数为n
  • 空间复杂度:O(1)

提交结果:

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解题思路:(二分查找)

因为输出是要两个值,我们可以固定住第一个数,在数组中遍历寻找第二个数,利用数组的有序性质,我们可以使用二分查找来寻找第二个数。为避免有重复数,寻找第二个数时,只能在第一个数的右侧寻找

第二个数就等于目标值减去第一个值的差

代码:(JAVA实现)

public static int[] find(int[] numbers,int target) {
        //固定住第一个数
        for (int i = 0; i < numbers.length;i++) {
            int left = i + 1;
            int right = numbers.length-1;
            while (left <= right) {
                int mid = left + (right - left)/2;
                if (target - numbers[mid] == numbers[i]) {
                    return new int[]{i+1,mid+1};
                }else if (target - numbers[mid] > numbers[i]) {
                    left = mid;
                }else {
                    right = mid;
                }
            }
        }
        return new int[2];
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度;O(n log n),其中n是数组的长度,确定第一个数需要遍历一次数组,时间复杂度是:O(n),使用二分查找寻找第二个数,时间复杂度是O(log n),因此总 时间复杂度是 O(n log n)
  • 空间复杂度:O(1)

提交结果

image.png