資料結構/K Sum求解方法
K sum的求和問題一般是這樣子描述的:給你一組N個數字(比如 vector<int> num), 然後給你一個常數(比如 int target) ,我們的goal是在這一堆數裡面找到K個數字,使得這K個數字的和等於target。
注意事項(constraints):
注意這一組數字可能有重複項:比如 1 1 2 3 , 求3sum, 然後 target = 6, 你搜的時候可能會得到 兩組1 2 3, 1 2 3,1 來自第一個1或者第二個1, 但是結果其實只有一組,所以最後結果要去重。
K Sum求解方法, 適用leetcode 2Sum, 3Sum, 4Sum:
(1)2sum
方法一: 暴力,就是列舉所有的K-subset, 那麼這樣的複雜度就是 從N選出K個,複雜度是O(N^K)
方法二: 排序,這個演算法可以考慮最簡單的case, 2sum,這是個經典問題,方法就是先排序,然後利用頭尾指標找到兩個數使得他們的和等於target,演算法複雜度O(N log N)。2sum的演算法複雜度是O(N log N), 因為排序用了N log N以及頭尾指標的搜尋是線性的。
/** * 在排序的基礎上用頭尾指標的方法 */ import java.util.Arrays; import java.util.LinkedList; import java.util.List; class Pair{ int x; int y; Pair(int xParam, int yParam){ x = xParam; y = yParam; } } public class TwoSum { public static List<Pair> sum(int[] nums, int sum){ Arrays.sort(nums); List<Pair> result = new LinkedList<Pair>(); // 使用頭尾指標 int left = 0; int right = nums.length - 1; while(left < right){ int num1 = nums[left]; int num2 = nums[right]; if(num1 + num2 == sum){ Pair pair = new Pair(num1, num2); result.add(pair); //左邊有相等的元素 while(left<right && nums[left] == nums[left+1]){ // 左指標右移 left ++; } left ++; //右邊有相等的元素 while(right > 0 && nums[right]==nums[right-1]){ // 右指標左移 right --; } right --; } else if(num1 + num2 > sum){ while(right > 0 && nums[right]==nums[right-1]){ // 右指標左移 right --; } right --; } else{ while(left<right && nums[left] == nums[left+1]){ // 左指標右移 left ++; } left ++; } } return result; } public static void main(String[] args) { int[] nums = {0,0,0,1,1,12,1,6,4,8,32,86,66,2,3,2,5}; List<Pair> list = TwoSum.sum(nums, 5); for(Pair p: list){ System.out.println(p.x + " " + p.y); } } }
https://blog.csdn.net/sloanqin/article/details/51933411
(2)3sum O(N^2 )
3sum, 有了2sum其實3sum就不難了,這樣想:先取出一個數,那麼我只要在剩下的數字裡面找到兩個數字使得他們的和等於(target – 那個取出的數)就可以了吧。所以3sum就退化成了2sum, 取出一個數字,這樣的數字有N個,所以3sum的演算法複雜度就是O(N^2 ), 注意這裡複雜度是N平方,因為你排序只需要排一次,後面的工作都是取出一個數字,然後找剩下的兩個數字,找兩個數字是2sum用頭尾指標線性掃,這裡很容易錯誤的將複雜度算成O(N^2 log N),這個是不對的。
一次排序O(nlogn),排序之後把target – 那個取出的數作為2sum的新target,所以使用頭尾指標的方法O(N^2),所以3sum最終是O(n^2)。