LeetCode 1：兩數之和 Two Sum

題目：

給定一個整數數組 nums 和一個目標值 target，請你在該數組中找出和爲目標值的那 兩個 整數，並返回他們的數組下標。

你能夠假設每種輸入只會對應一個答案。可是，你不能重複利用這個數組中一樣的元素。

Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.

You may assume that each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.

示例:

給定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

由於 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
因此返回 [0, 1]
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解題思路：

• 暴力窮舉：外循環遍歷每一個元素 x，內循環查找是否存在一個值與 target - x 相等的目標元素，返回相等的目標元素和 x 的索引。時間複雜度 O (n^2)，效率過低，pass。

• 哈希表：哈希映射（map、dict），key 保存該元素，value 保存該元素索引。

  • 兩次遍歷法：第一次遍歷把全部元素及其索引保存到哈希映射，第二次遍歷查找 target - x 相等的目標元素

  • 一次遍歷法：假如 y = target - x，則 x = target -y，因此一次遍歷 在存入哈希映射的同時查找是否存在一個值與 target - x 相等的目標元素。

    例：nums = [2, 11, 7, 15], target = 9, hashmap = { }
    遍歷：
    i = 0: target - x = 9 - 2 = 7, 7 不存在於 hashmap 中，則 x(2) 加入 hashmap, hashmap = {2 : 0}
    i = 1: target - x = 9 - 11 = -2, -2 不存在於 hashmap 中，則 x(-2) 加入 hashmap, hashmap = {2 : 0, 11 : 1}
    i = 2: target - x = 9 - 7 = 2, 2 存在於 hashmap 中，則返回列表 [2, 0]
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代碼：

兩次遍歷（Java）：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {//一次遍歷轉換成鍵值對，key爲元素值，value爲索引值
            map.put(nums[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {//二次遍歷查找符合條件的元素
            int res = target - nums[i];
            if (map.containsKey(res) && map.get(res) != i) {//查找到的目標元素不能爲其自己
                return new int[]{i, map.get(res)};
            }
        }
        return null;
    }
}
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一次遍歷 (Java)：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int res = target - nums[i];
            if (map.containsKey(res)) {//由於自身元素還未加入到 hashmap，無需 map.get(res) != i 條件判斷
                return new int[]{i, map.get(res)};
            }
            map.put(nums[i], i);//未找到目標元素則將其加入 hashmap
        }
        return null;
    }
}
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一次遍歷 (Python)：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        dic = {}
        for i, num in enumerate(nums): #枚舉 nums 數組
            if num in dic:
                return [dic[num], i]
            else:
                dic[target-num] = i
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利用 Python 數組自帶 index 方法解題：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        for i, num in enumerate(nums):
            if target-num in nums and nums.index(target-num) != i:
                return [i, nums.index(target-num)]
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list.index():

描述:

index () 函數用於從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置。

語法:

index () 方法語法：

list.index(x, start, end)
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參數:

• x-- 查找的對象。
• start-- 可選，查找的起始位置。
• end-- 可選，查找的結束位置。

返回:

該方法返回查找對象的索引位置，若是沒有找到對象則拋出異常。

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