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Day42:和为S的两个数字

剑指Offer_编程题——和为S的两个数字

题目描述:

输入一个递增排序的数组和一个数字S,在数组中查找两个数,使得他们的和正好是S,如果有多对数字的和等于S,输出两个数的乘积最小的。

输出描述:

对应每个测试案例,输出两个数,小的先输出。

具体要求:

时间限制: C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制: C/C++32M,其他语言64M

具体实现

思路一:   直接用暴力法,将数组内的数字一一对比,我们用java将其实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> FindNumbersWithSum(int [] array,int sum) {
     			ArrayList<Integer> sum_2=new ArrayList<Integer>(); 
		HashMap<Integer,ArrayList<Integer>> two=new HashMap<>();
		if (array==null) {//限制为空的情况
				return null;
			}  
		   if (array.length==0||sum==0) {//这个是特殊的案例
		     	return sum_2;
		   }
		       if (array[0]>sum||array.length==1) {//这个是当不够两个时候,也是无意义
				return null;
	    }
       int i=0;
       int j=0;
       int sum_temp=0;
       while (i<array.length&&array[i]<sum) {
    	   j=i+1;
    	   while (j<array.length&&array[j]<sum) {
    		ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();   
			if (array[i]+array[j]==sum) {
				sum_temp=array[i]*array[j];//他们的积
				list.add(array[i]);
				list.add(array[j]);
				two.put(sum_temp,list);
			}
			
			j++;
		}
    	i++;   
	}
       int small=sum*sum;
       ArrayList<Integer> list2=new ArrayList<>();
       for(Integer num:two.keySet()) {//求出最小值
    	 if (num<small) {
			small=num;
			list2=two.get(num);
		}
       }
       return list2;
    }
}

代码效果图如图所示:

思路二: 1.定义两个指针,第一个指向第一个元素,第二个指向最后一个元素; 2.先拿第一个元素和最后一个元素相加,与要求的数字进行比较;   1)如果等于,恭喜找到了;    2)如果大于,则将第二个指针向后移一位(索引值-1),再求和进行比较;   3)如果小于,则将第一个指针向前移一位(索引值+1),在进行求和比较; 直至找到结果。我们用java将其实现:

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> FindNumbersWithSum(int [] array,int sum) {
        
		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		// 先判断特殊情况:数字少于两个时
		if (array.length < 2 || array == null) {
			return list;
		}
		// 获取数组的长度
		int len = array.length;
		int start = 0;
		int end = len - 1;
		while (start < end && start < len - 1 && end > 0) {
			if (array[start] + array[end] == sum) {
				list.add(array[start]);
				list.add(array[end]);
				return list;
				
			}
			if (array[start] + array[end] > sum) {
				end--;
			}
			if (array[start] + array[end] < sum) {
				start++;
			}
		}
		return list;
    }
}

代码效果图如图所示:

  在此基础上我们进行稍微的改动,即最靠两边的一对就是积最小的,因为数组的递增的。接下来我们用python将其实现:

class Solution:
    def FindNumbersWithSum(self, array, tsum):
        l = []
        for x in array:
            l.append(tsum-x)
        for y in l:
            if y in array:
                return [tsum-y,y]
        return []

代码效果图如图所示:

思路三:   我们可以用python中的isinstance方法和enumerate算法,用Python将其实现:

class Solution:
    def FindNumbersWithSum(self, array, tsum):
        ls = []
        if not isinstance(array, list):
            return ls
        for i, v in enumerate(array):
            for v1 in array[i:]:
                if (v + v1) == tsum:
                    ls.append([v, v1])
        if ls:
            return ls[0]
        else:
            return ls

代码效果图如图所示:

总结

  本道题通过数学来考察我们对数组以及双指针的理解。我们对本题给出了三种解题思路,首先就是暴力解法,对数组内的所有数字进行一一对比,接着优化了思路,就是定义两个指针,分别指向第一个元素和最后一个元素,然后分别比较首尾元素,依次遍历,并且还给出了一种极其简单的做法,大大提高了运行速度以及缩短了代码量。因此,我们在做题的时候,应该多次尝试各种方法,扩展自己的思维,写出优质的代码。总之,我们要继续加油,争取早日找到工作,Good Luck!!!

参考文献

白马长枪儒雅将

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