题目解析:选择“两数之和”题目
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,数组中同一个元素不能使用两遍。
思路:
- 哈希表法:利用哈希表(字典)来存储数组元素的值和对应的索引。在遍历数组时,检查
target - nums[i]是否已经在哈希表中,如果在,则返回两个索引;如果不在,则将当前元素及其索引加入哈希表。 - 暴力法:双重循环遍历数组,检查每对元素之和是否等于目标值。这种方法时间复杂度较高,为 O(n^2),不适合大数据集。
图解:
假设数组为 [2, 7, 11, 15],目标值为 9。
- 遍历到
2时,检查9-2=7是否在哈希表中,不在,将(2, 0)加入哈希表。 - 遍历到
7时,检查9-7=2是否在哈希表中,存在(索引为 0),返回[0, 1]。
代码详解(Python,哈希表法):
python复制代码
def two_sum(nums, target):
# 创建哈希表
num_to_index = {}
# 遍历数组
for i, num in enumerate(nums):
# 计算需要找的另一个数
complement = target - num
# 检查另一个数是否在哈希表中
if complement in num_to_index:
# 返回两个数的索引
return [num_to_index[complement], i]
# 将当前数及其索引加入哈希表
num_to_index[num] = i
# 如果没有找到,返回一个空列表或抛出异常
return []
# 示例测试
nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
print(two_sum(nums, target)) # 输出: [0, 1]
知识总结
新知识点:
- 哈希表:一种高效的数据结构,用于快速查找数据。在 Python 中,通常使用字典来实现哈希表。
- 枚举(enumerate) :Python 内置函数,用于在遍历列表时同时获取元素的索引和值。
理解:
哈希表通过键值对的方式存储数据,使得查找操作的时间复杂度可以降低到 O(1)。在本题中,利用哈希表存储数组元素的值和索引,可以极大地提高查找效率。
学习建议:
- 入门同学应先理解哈希表的基本原理和操作方法,再通过实际题目练习加深理解。
- 多尝试不同的解题方法,比较它们的时间复杂度和空间复杂度,培养优化意识。
学习计划
制定刷题计划:
- 设定目标:明确每天/每周的刷题数量和目标难度。
- 分类练习:按照题型或知识点分类进行练习,如数组、链表、哈希表等。
- 逐步进阶:从简单题开始,逐渐增加难度,避免一开始就挑战过难的题目。
利用错题进行针对性学习:
- 整理错题:将做错的题目记录下来,包括错误原因和正确解法。
- 定期复习:定期回顾错题,确保不再犯同样的错误。
- 寻求帮助:对于难以理解的题目,可以查阅资料或向他人请教。
工具运用
将 AI 刷题功能与其他学习资源相结合:
- 结合视频教程:在观看数据结构与算法的视频教程后,通过 MarsCode AI 刷题功能进行巩固练习。
- 利用论坛讨论:在刷题过程中遇到问题,可以在 MarsCode 的社区论坛中发帖求助,与其他用户交流心得。
- 参加挑战赛:参与 MarsCode 的编程挑战赛,检验自己的学习成果,同时锻炼解决问题的能力。
学习建议:
- 定期评估:通过参加模拟考试或挑战赛来评估自己的学习进度和水平。
- 保持兴趣:选择自己感兴趣的题目和领域进行深入研究,保持学习的热情和动力。
- 分享经验:将自己的学习经验和解题技巧分享给他人,不仅可以帮助他人,也能加深自己的理解。