一、概念
哈希表、哈希函数、哈希碰撞
二、模板
三、例题
题：242. 有效的字母异位词
给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。
注意：若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同，则称 s 和 t 互为字母异位词。
示例 1:
输入: s = "anagram", t = "nagaram"
输出: true
示例 2:
输入: s = "rat", t = "car"
输出: false
提示:
1 <= s.length, t.length <= 5 * 104
s 和 t 仅包含小写字母
- 进阶: 如果输入字符串包含 unicode 字符怎么办？你能否调整你的解法来应对这种情况？
解：
解题思路：统计、统计、还是统计！
AC代码：
class Solution {
public boolean isAnagram(String s, String t) {
int[] hash = new int[26];
for(char c : s.toCharArray()) {
hash[c - 'a'] ++;
}
for(char c : t.toCharArray()) {
hash[c - 'a'] --;
}
for(int h : hash) {
if(h != 0) return false;
}
return true;
}
}题：349. 两个数组的交集
给定两个数组 nums1 和 nums2 ，返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序 。
示例 1：
输入：nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
输出：[2]
示例 2：
输入：nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
输出：[9,4]
解释：[4,9] 也是可通过的
提示：
1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
0 <= nums1[i], nums2[i] <= 1000
解：
解题思路：哈希
AC代码：
class Solution {
public int[] intersection(int[] nums1, int[] nums2) {
int len1 = nums1.length, len2 = nums2.length;
if(len1 == 0 || len2 == 0) return new int[]{};
int[] hash = new int[1001];
for(int i : nums1) hash[i] ++;
Set<Integer> res = new HashSet<>();
for(int i : nums2) if(hash[i] != 0) res.add(i);
return res.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
}
}题：202. 快乐数
编写一个算法来判断一个数 n 是不是快乐数。
「快乐数」 定义为：
- 对于一个正整数，每一次将该数替换为它每个位置上的数字的平方和。
- 然后重复这个过程直到这个数变为 1，也可能是 无限循环 但始终变不到 1。
- 如果这个过程 结果为 1，那么这个数就是快乐数。
如果 n 是 快乐数 就返回 true ；不是，则返回 false 。
示例 1：
输入：n = 19
输出：true
解释：
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1
示例 2：
输入：n = 2
输出：false
提示：
1 <= n <= 231 - 1
解：
解题思路：模拟
AC代码：
class Solution {
Set<Integer> set = new HashSet<>();
public boolean isHappy(int n) {
if(set.contains(n)) return false;
else set.add(n);
if(n == 1) return true;
return isHappy(getNextNum(n));
}
int getNextNum(int x) {
int sum = 0;
while(x > 0) {
int y = x % 10;
sum += y * y;
x /= 10;
}
return sum;
}
}题：1. 两数之和
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。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。
你可以按任意顺序返回答案。
示例 1：
输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。
示例 2：
输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]
示例 3：
输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]
提示：
- 2 <= nums.length <= 104
- -109 <= nums[i] <= 109
- -109 <= target <= 109
- 只会存在一个有效答案
进阶：你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗？
解：
解题思路：朴素解法
AC代码：
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
int len = nums.length;
for(int i = 0; i < len; ++ i) {
for(int j = i + 1; j < len; ++ j) {
if(nums[i] + nums[j] == target) {
return new int[] {i, j};
}
}
}
return new int[]{};
}
}解题思路：哈希
AC代码：
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for(int i = 0; i < nums.length; ++ i) {
if(map.containsKey(nums[i])) return new int[] {map.get(nums[i]), i};
else map.put(target - nums[i], i);
}
return new int[]{};
}
}题：454. 四数相加 II
给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：
- 0 <= i, j, k, l < n
- nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0
示例 1：
输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0
示例 2：
输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1
提示：
n == nums1.length
n == nums2.length
n == nums3.length
n == nums4.length
1 <= n <= 200
-228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228
解：
解题思路：Map + 分组
一句话：A + B + C + D = (A + B) + (C + D) = 题1.两数之和
AC代码：
class Solution {
public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
int res = 0;
for(int i : nums1) {
for(int j : nums2) {
map.put(i + j, map.getOrDefault(i + j, 0) + 1);
}
}
for(int i : nums3) {
for(int j : nums4) {
res += map.getOrDefault(0 - i - j, 0);
}
}
return res;
}
}题：383. 赎金信
给你两个字符串：ransomNote 和 magazine ，判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。
如果可以，返回 true ；否则返回 false 。
magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。
示例 1：
输入：ransomNote = "a", magazine = "b"
输出：false
示例 2：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出：false
示例 3：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出：true
提示：
1 <= ransomNote.length, magazine.length <= 105
ransomNote 和 magazine 由小写英文字母组成
解：
解题思路：ransomNote能不能由magazine构成 ==> magazine出现的单词包含ransomNote出现过的单词
AC代码：
class Solution {
// ransomNote能不能由magazine构成 ==> magazine出现的单词包含ransomNote出现过的单词
public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
int[] cnt = new int[26];
if(ransomNote.length() > magazine.length()) return false;
for(char c : magazine.toCharArray()) {
cnt[c - 'a'] ++;
}
for(char c : ransomNote.toCharArray()) {
cnt[c - 'a'] --;
if(cnt[c - 'a'] < 0) return false;
}
return true;
}
}题：15. 三数之和
给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请
你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
- 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
示例 1：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
示例 2：
输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。
示例 3：
输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。
提示：
3 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105
解：
解题思路：双指针
AC代码：
class Solution {
// 双指针 => 不需要返回下标，只需要返回值 => 排序
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
for(int i = 0; i < nums.length; ++ i) {
if(nums[i] > 0) return res;
// 排序去重
if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
int left = i + 1;
int right = nums.length - 1;
while(left < right) {
int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if(sum < 0) left ++;
else if(sum > 0) right --;
else {
res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
right--;
left++;
}
}
}
return res;
}
}题：18. 四数之和
给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：
- 0 <= a, b, c, d < n
- a、b、c 和 d 互不相同
- nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
你可以按 任意顺序 返回答案 。
示例 1：
输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
示例 2：
输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]
提示：
1 <= nums.length <= 200
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109
解：
解题思路：双指针，和上道题类似
AC代码：
class Solution {
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
List<List<Integer>> quadruplets = new ArrayList<List<Integer>>();
if (nums == null || nums.length < 4) {
return quadruplets;
}
Arrays.sort(nums);
int length = nums.length;
for (int i = 0; i < length - 3; i++) {
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
if ((long) nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {
break;
}
if ((long) nums[i] + nums[length - 3] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) {
continue;
}
for (int j = i + 1; j < length - 2; j++) {
if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
continue;
}
if ((long) nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) {
break;
}
if ((long) nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) {
continue;
}
int left = j + 1, right = length - 1;
while (left < right) {
int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
if (sum == target) {
quadruplets.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
left++;
}
left++;
while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
right--;
}
right--;
} else if (sum < target) {
left++;
} else {
right--;
}
}
}
}
return quadruplets;
}
}