模板--快速找数组中两数字--和为定值

解法一

     一个直接的解法就是穷举:从数组中任意取出两个数字,计算两者之和是否为给定的数字。

     显然其时间复杂度为N(N-1)/2即O(N^2)。这个算法很简单,写起来也很容易,但是效率不高。一般在程序设计里面,要尽可能降低算法的时间和空间复杂度,所以需要继续寻找效率更高的解法。

解法二

     求两个数字之和,假设给定的和为Sum。一个变通的思路,就是对数组中的每个数字arr[i]都判别Sum-arr[i]是否在数组中,这样,就变通成为一个查找的算法。

     在一个无序数组中查找一个数的复杂度是O(N),对于每个数字arr[i],都需要查找对应的Sum-arr[i]在不在数组中,很容易得到时间复杂度还是O(N^2)。这和最原始的方法相比没有改进。但是如果能够提高查找的效率,就能够提高整个算法的效率。怎样提高查找的效率呢?

     学过编程的人都知道,提高查找效率通常可以先将要查找的数组排序,然后用二分查找等方法进行查找,就可以将原来O(N)的查找时间缩短到O(log2N),这样对于每个arr[i],都要花O(log2N)去查找对应的Sum-arr[i]在不在数组中,总的时间复杂度降低为N* log2N。当让将长度为N的数组进行排序本身也需要O(N*log2N)的时间,好在只须要排序一次就够了,所以总的时间复杂度依然是O(N*log2N)。这样,就改进了最原始的方法。

     到这里,有的读者可能会更进一步地想,先排序再二分查找固然可以将时间从O(N^2)缩短到O(N*log2N),但是还有更快的查找方法:hash表。因为给定一个数字,根据hash表映射查找另一个数字是否在数组中,只需要O(1)时间。这样的话,总体的算法复杂度可以降低到O(N),但这种方法需要额外增加O(N)的hash表存储空间。某些情况下,用空间换时间也不失为一个好方法。

     解法三

bool cnt(){
	sort(a,a+n);
	for(int i=0,j=n-1;i<j;){
		if(a[i]+a[j]==k)	return true;
		else if(a[i]+a[j]<k)	i++;
		else j--;
	}
	return false;
}


 

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