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fengxiuyang authored Aug 24, 2022
2 parents 05fc5cb + fbe1e00 commit e6a205d
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## 1. 两数之和

[力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/)
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/two-sum/)

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。

Expand All @@ -24,15 +24,26 @@

## 思路

很明显暴力的解法是两层for循环查找,时间复杂度是$O(n^2)$。
建议看一下我录的这期视频:[梦开始的地方,Leetcode:1.两数之和](https://www.bilibili.com/video/BV1aT41177mK),结合本题解来学习,事半功倍。

很明显暴力的解法是两层for循环查找,时间复杂度是O(n^2)。

建议大家做这道题目之前,先做一下这两道
* [242. 有效的字母异位词](https://www.programmercarl.com/0242.有效的字母异位词.html)
* [349. 两个数组的交集](https://www.programmercarl.com/0349.两个数组的交集.html)

[242. 有效的字母异位词](https://www.programmercarl.com/0242.有效的字母异位词.html) 这道题目是用数组作为哈希表来解决哈希问题,[349. 两个数组的交集](https://www.programmercarl.com/0349.两个数组的交集.html)这道题目是通过set作为哈希表来解决哈希问题。

本题呢,则要使用map,那么来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。

首先我在强调一下 **什么时候使用哈希法**,当我们需要查询一个元素是否出现过,或者一个元素是否在集合里的时候,就要第一时间想到哈希法。

本题呢,我就需要一个集合来存放我们遍历过的元素,然后在遍历数组的时候去询问这个集合,某元素是否遍历过,也就是 是否出现在这个集合。

那么我们就应该想到使用哈希法了。

因为本地,我们不仅要知道元素有没有遍历过,还有知道这个元素对应的下标,**需要使用 key value结构来存放,key来存元素,value来存下标,那么使用map正合适**

再来看一下使用数组和set来做哈希法的局限。

* 数组的大小是受限制的,而且如果元素很少,而哈希值太大会造成内存空间的浪费。
* set是一个集合,里面放的元素只能是一个key,而两数之和这道题目,不仅要判断y是否存在而且还要记录y的下标位置,因为要返回x 和 y的下标。所以set 也不能用。
Expand All @@ -43,20 +54,38 @@ C++中map,有三种类型:

|映射 |底层实现 | 是否有序 |数值是否可以重复 | 能否更改数值|查询效率 |增删效率|
|---|---| --- |---| --- | --- | ---|
|std::map |红黑树 |key有序 |key不可重复 |key不可修改 | $O(\log n)$|$O(\log n)$ |
|std::multimap | 红黑树|key有序 | key可重复 | key不可修改|$O(\log n)$ |$O(\log n)$ |
|std::unordered_map |哈希表 | key无序 |key不可重复 |key不可修改 |$O(1)$ | $O(1)$|
|std::map |红黑树 |key有序 |key不可重复 |key不可修改 | O(log n)|O(log n) |
|std::multimap | 红黑树|key有序 | key可重复 | key不可修改|O(log n) |O(log n) |
|std::unordered_map |哈希表 | key无序 |key不可重复 |key不可修改 |O(1) | O(1)|

std::unordered_map 底层实现为哈希表,std::map 和std::multimap 的底层实现是红黑树。

同理,std::map 和std::multimap 的key也是有序的(这个问题也经常作为面试题,考察对语言容器底层的理解)。 更多哈希表的理论知识请看[关于哈希表,你该了解这些!](https://www.programmercarl.com/哈希表理论基础.html)

**这道题目中并不需要key有序,选择std::unordered_map 效率更高!**
**这道题目中并不需要key有序,选择std::unordered_map 效率更高!** 使用其他语言的录友注意了解一下自己所用语言的数据结构就行。

接下来需要明确两点:

* **map用来做什么**
* **map中key和value分别表示什么**

map目的用来存放我们访问过的元素,因为遍历数组的时候,需要记录我们之前遍历过哪些元素和对应的下表,这样才能找到与当前元素相匹配的(也就是相加等于target)

解题思路动画如下:
接下来是map中key和value分别表示什么。

![](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/1.两数之和.gif)
这道题 我们需要 给出一个元素,判断这个元素是否出现过,如果出现过,返回这个元素的下标。

那么判断元素是否出现,这个元素就要作为key,所以数组中的元素作为key,有key对应的就是value,value用来存下标。

所以 map中的存储结构为 {key:数据元素,value:数组元素对应的下表}。

在遍历数组的时候,只需要向map去查询是否有和目前遍历元素比配的数值,如果有,就找到的匹配对,如果没有,就把目前遍历的元素放进map中,因为map存放的就是我们访问过的元素。

过程如下:

![过程一](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220711202638.png)

![过程二](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220711202708.png)

C++代码:

Expand All @@ -66,18 +95,31 @@ public:
vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
std::unordered_map <int,int> map;
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
auto iter = map.find(target - nums[i]);
// 遍历当前元素,并在map中寻找是否有匹配的key
auto iter = map.find(target - nums[i]);
if(iter != map.end()) {
return {iter->second, i};
}
map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));
// 如果没找到匹配对,就把访问过的元素和下标加入到map中
map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));
}
return {};
}
};
```
## 总结
本题其实有四个重点:
* 为什么会想到用哈希表
* 哈希表为什么用map
* 本题map是用来存什么的
* map中的key和value用来存什么的
把这四点想清楚了,本题才算是理解透彻了。
很多录友把这道题目 通过了,但都没想清楚map是用来做什么的,以至于对代码的理解其实是 一知半解的。
## 其他语言版本
Expand Down Expand Up @@ -221,13 +263,15 @@ php
```php
function twoSum(array $nums, int $target): array
{
for ($i = 0; $i < count($nums);$i++) {
// 计算剩下的数
$residue = $target - $nums[$i];
// 匹配的index,有则返回index, 无则返回false
$match_index = array_search($residue, $nums);
if ($match_index !== false && $match_index != $i) {
return array($i, $match_index);
$map = [];
foreach($nums as $i => $num) {
if (isset($map[$target - $num])) {
return [
$i,
$map[$target - $num]
];
} else {
$map[$num] = $i;
}
}
return [];
Expand All @@ -250,28 +294,61 @@ func twoSum(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
}
```

PHP:
```php
class Solution {
/**
* @param Integer[] $nums
* @param Integer $target
* @return Integer[]
*/
function twoSum($nums, $target) {
if (count($nums) == 0) {
return [];
}
$table = [];
for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) {
$temp = $target - $nums[$i];
if (isset($table[$temp])) {
return [$table[$temp], $i];

Scala:
```scala
object Solution {
// 导入包
import scala.collection.mutable
def twoSum(nums: Array[Int], target: Int): Array[Int] = {
// key存储值,value存储下标
val map = new mutable.HashMap[Int, Int]()
for (i <- nums.indices) {
val tmp = target - nums(i) // 计算差值
// 如果这个差值存在于map,则说明找到了结果
if (map.contains(tmp)) {
return Array(map.get(tmp).get, i)
}
// 如果不包含把当前值与其下标放到map
map.put(nums(i), i)
}
// 如果没有找到直接返回一个空的数组,return关键字可以省略
new Array[Int](2)
}
}
```

C#:
```csharp
public class Solution {
public int[] TwoSum(int[] nums, int target) {
Dictionary<int ,int> dic= new Dictionary<int,int>();
for(int i=0;i<nums.Length;i++){
int imp= target-nums[i];
if(dic.ContainsKey(imp)&&dic[imp]!=i){
return new int[]{i, dic[imp]};
}
$table[$nums[$i]] = $i;
if(!dic.ContainsKey(nums[i])){
dic.Add(nums[i],i);
}
}
return new int[]{0, 0};
}
}
```

Dart:
```dart
List<int> twoSum(List<int> nums, int target) {
var tmp = [];
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
var rest = target - nums[i];
if(tmp.contains(rest)){
return [tmp.indexOf(rest), i];
}
return [];
tmp.add(nums[i]);
}
return [0 , 0];
}
```

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2 changes: 1 addition & 1 deletion problems/0005.最长回文子串.md
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Expand Up @@ -8,7 +8,7 @@

# 5.最长回文子串

[力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/longest-palindromic-substring/)
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/longest-palindromic-substring/)

给你一个字符串 s,找到 s 中最长的回文子串。

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