【LeetCode热题100 第一题详解】两数之和（C语言）新手细节解析LeetCode 第一题：两数之和（C 语言详解

LeetCode 第一题：两数之和（C 语言详解）

🌟 前言：为什么第一题也值得深挖？

LeetCode 的第 1 题「两数之和」看似简单，却是很多初学者在 C 语言环境下踩坑的“第一道坎”。尤其是当你看到 malloc、int*、*returnSize 这些关键词时，可能会一头雾水：

为什么必须用 malloc？
为什么 ret 是 int* 类型？
为什么要写 *returnSize = 2？不写会怎样？

本文来搞懂这道题背后的内存机制和LeetCode 判题规则，让你不仅会做题的同时理解为什么这样写。

题目描述
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。

📌 本题默认函数参数说明

LeetCode 提供的 C 语言默认代码模板如下：

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize)

*nums：用于求和的整数数组
numsSize：传入数组的长度
target：目标值
*returnSize：用于返回结果数组的长度（若有解则为 2，无解则为 0）

✅ 参考代码实现

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize) {
    for (int i = 0; i < numsSize; ++i) {
        // 固定 i，遍历 j，找到两个数相加等于 target
        for (int j = i + 1; j < numsSize; ++j) {
            if (nums[i] + nums[j] == target) {
                // 找到两个相加等于 target 的数，分配内存，存储下标，返回
                // sizeof(int)：单个整数的字节大小  
                // * 2：分配 2 个整数的空间
                int* ret = malloc(sizeof(int) * 2);
                ret[0] = i;
                ret[1] = j;
                // 成功找到两个数之和为 target
                *returnSize = 2;
                // 返回找到的相应整数的下标
                return ret;
            }
        }
    }
    // 遍历完数组，没有找到两个数之和为 target
    *returnSize = 0;
    // 没有找到，返回 NULL
    return NULL;
}

❓ 新手常见疑问解析

🔹 为什么必须用 `malloc`？

栈内存 vs 堆内存

如果你写成：
```
int ret[2] = {i, j}; // 栈内存
```
→ 函数返回后，ret 所在的栈帧被销毁，内存自动释放。
→ LeetCode 读取到的是野指针/随机值，程序可能崩溃或结果错误。
而 malloc 在堆内存分配空间：
```
int* ret = malloc(sizeof(int) * 2);
```
→ 堆内存生命周期独立于函数调用，LeetCode 能安全读取返回的地址内容。

✅ 结论：必须用 malloc 保证返回的指针在函数结束后依然有效。

🔹 为什么 `ret` 是 `int*` 类型？

malloc 返回的是 void*（通用指针），在 C 语言中可隐式转换为其他指针类型。
但为了代码清晰、类型安全，我们将其视为 int*，以便后续通过 ret[0]、ret[1] 存储整数下标。

💡 实际上在 C语言中不需要显式强制转换 (int*)malloc(...)，但明确类型有助于理解。

🔹 `*returnSize` 有什么用？少了它会怎样？

作用

告诉调用者（LeetCode 判题系统）返回数组的长度。

为什么需要它？

C 语言限制：函数无法直接返回数组长度（C 语言不支持返回数组）。
标准设计：通过 returnSize 指针间接传递长度，是 LeetCode 题目框架的强制要求。LeetCode 通过 returnSize 这个输出参数来“知道”你返回了几个元素。

如果忘记设置？

LeetCode 会报错，例如：
```
returnSize not set
```
即使你正确返回了下标，系统也无法知道结果数组长度，判题失败。

✅ 总结：
*returnSize = 2 或 *returnSize = 0 是 LeetCode 判题系统的“通信协议”。
这是代码中唯一不可省略的关键行——逻辑可以优化，但这一行必须保留！

🧠 小结

虽然「两数之和」是 LeetCode 第一题，逻辑简单，但在 C 语言中涉及多个底层细节：

堆内存分配（malloc）确保返回数据有效
指针类型与内存管理的理解
LeetCode 特有的输出参数 returnSize 的作用

掌握这些细节，不仅能 AC 本题，更能为后续更复杂的 C 语言算法题打下坚实基础！

💬 提示：在实际工程中，调用方需负责 free() 释放 malloc 分配的内存，但在 LeetCode 环境中无需手动释放。

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