当前位置：首页 > news >正文

力扣--两数之和(Java)

news 2025/11/14 6:13:07

两数之和问题解法

思路讲解

我这个思路核心是“淘汰数组中值大于 target 的元素”，这基于一个优化假设：如果一个元素的值大于 target，那么它与另一个正数相加时，和可能会超过 target（尤其在元素非负的情况下）。因此，先过滤掉这些元素可以缩小搜索范围，减少不必要的比较。但需要注意，这个优化有局限性：

淘汰值大于 target 的元素可能会导致遗漏有效解。因为如果数组元素可能为负，此优化可能不适用。
为了确保正确性，在过滤后，我们使用双重循环在剩余元素中比较每对组合，寻找和为目标值的两个数。双重循环简单但效率较低，适用于数组较小或过滤后元素较少的情况。

算法步骤详细分解：

淘汰阶段：遍历原数组，创建一个新列表存储值小于或等于 target 的元素及其原始索引（因为淘汰元素会丢失索引信息）。
比较阶段：在过滤后的列表上，使用双重循环遍历所有元素对（确保索引不同），检查每对元素的和是否等于 target。
返回结果：找到符合条件的两个元素后，立即返回它们的下标（假设只有一个有效答案）。

Java 代码实现

以下是完整的 Java 代码，实现了上述思路。代码包含详细注释以帮助理解。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TwoSum {public int[] twoSum(int[] nums, int target) {// 步骤1: 淘汰值大于 target 的元素，存储剩余元素的索引和值List<ElementWithIndex> filteredList = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < nums.length; i++) {if (nums[i] <= target) {// 只添加值 <= target 的元素，保留原始索引filteredList.add(new ElementWithIndex(nums[i], i));}}// 步骤2: 在过滤后的列表中，使用双重循环比较每对元素for (int i = 0; i < filteredList.size(); i++) {for (int j = i + 1; j < filteredList.size(); j++) {// 获取元素值int num1 = filteredList.get(i).value;int num2 = filteredList.get(j).value;// 检查两个元素和是否等于 target，且索引不同if (num1 + num2 == target) {// 返回原始索引return new int[]{filteredList.get(i).index, filteredList.get(j).index};}}}// 如果没有找到，抛出异常（但题目保证有且只有一个答案）throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");}// 辅助类：存储元素值及其原始索引private static class ElementWithIndex {int value;int index;ElementWithIndex(int value, int index) {this.value = value;this.index = index;}}// 测试示例public static void main(String[] args) {TwoSum solution = new TwoSum();// 示例 1int[] nums1 = {2, 7, 11, 15};int target1 = 9;int[] result1 = solution.twoSum(nums1, target1);System.out.println("输出: [" + result1[0] + ", " + result1[1] + "]"); // 预期 [0, 1]// 示例 2int[] nums2 = {3, 2, 4};int target2 = 6;int[] result2 = solution.twoSum(nums2, target2);System.out.println("输出: [" + result2[0] + ", " + result2[1] + "]"); // 预期 [1, 2]// 示例 3int[] nums3 = {3, 3};int target3 = 6;int[] result3 = solution.twoSum(nums3, target3);System.out.println("输出: [" + result3[0] + ", " + result3[1] + "]"); // 预期 [0, 1]}
}

代码说明

淘汰阶段：使用一个 ArrayList 存储 ElementWithIndex 对象，每个对象包含元素值 value 和原始索引 index。只有值小于或等于 target 的元素被保留（即 nums[i] <= target）。
比较阶段：双重循环遍历过滤后的列表，检查每对元素和是否等于 target。内层循环从 i+1 开始，避免使用相同元素和重复比较。
辅助类：ElementWithIndex 用于存储值和索引，确保在过滤后仍能访问原始下标。
测试：main 方法包含了您提供的三个示例，验证代码正确性。