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两数之和(双指针法)

时间:2024-11-02 19:51:54浏览次数:4  
标签:right target numbers 数组 指针 两数 left

 

给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ,该数组已按 非递减顺序排列  ,请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ,则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1  index2

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ,而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。

 

示例 1:

输入:numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出:[1,2]
解释:2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

示例 2:

输入:numbers = [2,3,4], target = 6
输出:[1,3]
解释:2 与 4 之和等于目标数 6 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。返回 [1, 3] 。

示例 3:

输入:numbers = [-1,0], target = -1
输出:[1,2]
解释:-1 与 0 之和等于目标数 -1 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

提示:

  • 2 <= numbers.length <= 3 * 104
  • -1000 <= numbers[i] <= 1000
  • numbers 按 非递减顺序 排列
  • -1000 <= target <= 1000
  • 仅存在一个有效答案

 

 双指针法(Two-Pointer Technique):

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
        int left = 0;
        int right = numbers.size() - 1;

        while (left < right) {
            int sum = numbers[left] + numbers[right];

            if (sum == target) 
                break;
            if (sum < target)
                left++;
            else
                right--;
        }
        
        return {left + 1, right + 1};
    }
};

在这个问题中,由于数组已按非递减顺序排列,双指针法利用了数组的有序性,让我们可以在一个线性时间复杂度内找到满足条件的两个数的下标。

left 指针从数组的开头(最小值)开始,right 指针从数组的末尾(最大值)开始。通过不断调整这两个指针来逼近目标值 target

在每一步中,计算 numbers[left] + numbers[right] 的和。

  • 如果和等于 target:我们已经找到解 [left + 1, right + 1](题目要求下标从 1 开始)。
  • 如果和小于 target:说明当前组合的和不够大。因为数组是有序的,增加 left 指针使其指向更大的数有助于增大和,从而更接近 target
  • 如果和大于 target:说明当前组合的和太大了。减小 right 指针可以使其指向一个较小的数,从而减小和,更接近 target

 

时间和空间效率

  • 双指针法通常在 O(n) 时间内完成操作,因为每个指针只朝一个方向单调地移动,且不会回头或在同一个位置重复计算
  • 空间复杂度是 O(1),因为只使用了常数额外空间,不需要额外的数据结构。

 

numbers = {2, 7, 11, 15}target = 9 为例:

  1. 初始化:left = 0(指向 2),right = 3(指向 15)

    • sum = numbers[left] + numbers[right] = 2 + 15 = 17 > target,因为和太大,右指针左移。
  2. 更新指针:left = 0right = 2(指向 11)

    • sum = 2 + 11 = 13 > target,和仍然太大,右指针继续左移。
  3. 更新指针:left = 0right = 1(指向 7)

    • sum = 2 + 7 = 9 == target,找到符合条件的下标 [1, 2](下标从 1 开始)。

标签:right,target,numbers,数组,指针,两数,left
From: https://blog.csdn.net/Ct314/article/details/143308380

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