problem 1 -- Two sum

时间:2023-03-09 05:39:33
problem 1 -- Two sum

很简单。没什么好说的。但是在阿里实习的第四面的时候居然问到了。

大意是给出一组无序数列和目标数Z,在无序数列中找到X和Y,使得X+Y=Z。

有两种方法:

  一种是排序后,同时首尾搜索。时间复杂度为O(nlgn) + O(n) = O(nlgn)。空间复杂度为O(1)

  另一种是把公式转换为X = Z-Y. 从数列从头搜到尾,每个数假设为Y,因此可以得到X,找到X是否在序列中。时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n)

主要学习了STL的find_ifbinary_search、和sort函数。更详细的可以看这篇博客


find_if函数原型为:

template <class InputIterator, class UnaryPredicate>
InputIterator find_if (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred);

实现等价于:

template<class InputIterator, class UnaryPredicate>
InputIterator find_if (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred)
{
while (first!=last) {
if (pred(*first)) return first;
++first;
}
return last;
}

第三个参数pred是个函数指针或者函数对象,它的返回值应当可转化为bool类型,参数只有一个且应当声明为const。

find_if函数的返回值为(1)如果找到了,返回指向它的迭代器,(2)否则,返回last。


binary_search函数的原型为:

template <class ForwardIterator, class T>
bool binary_search (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
const T& val);
template <class ForwardIterator, class T, class Compare>
bool binary_search (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
const T& val, Compare comp);

实现等价于:

template <class ForwardIterator, class T>
bool binary_search (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val)
{
first = std::lower_bound(first,last,val);
return (first!=last && !(val<*first));
}

binary_search函数的第三个参数为要查找的目标值。第四个参数为函数指针或者函数对象。它需要两个参数,返回一个bool型。

对于第一个版本,只有三个参数,使用operator < 函数来进行比较。第二个版本有四个参数,用第四个参数进行比较。

对于第一个版本,如果!(a < b) && !(b < a)那么a就与b相等。第二个版本类似,(!comp(a, b) && !comp(b, a)), 那么a与b相等。

find_if函数区别之一是: binary_search返回的是bool型而不是迭代器。所以binary_search函数只知道是否有这个值而无法得到准确的位置

        区别之二是:binary_search使用之前需要先排序。

如果迭代器不是random-access的也没关系,因为内部使用的是advance函数,只是这样复杂度就是o(n)了


sort函数原型

template <class RandomAccessIterator>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
template <class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

第三个参数是函数指针或者函数对象。
返回值是bool型,如果为真,表示a和b的偏序关系正确,为假表示不正确,需要交换。

完整代码如下:

class Solution {

struct MyStruct {
int data;
int original_pos;
}; struct MyPred {
MyPred(int d): data(d){}
int data;
bool operator() (MyStruct& tmp) {
return tmp.data == data;
}
}; public:
vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target);
static bool myCmp(const MyStruct &a, const MyStruct &b) {
return a.data < b.data;
}
private: }; vector<int> Solution::twoSum(vector<int> &numbers, int target) {
vector<MyStruct>::iterator it;
vector<MyStruct>::iterator pos;
vector<MyStruct> myStructVec;
MyPred myPred(target); int index = ;
for (vector<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); it++, ++index) {
MyStruct tmp;
tmp.data = *it;
tmp.original_pos = index;
myStructVec.push_back(tmp);
}
sort(myStructVec.begin(), myStructVec.end(), myCmp); for (it = myStructVec.begin(); it != myStructVec.end(); it ++) {
myPred.data = target - it->data;
if (myPred.data < it->data) {
it = myStructVec.end();
break;
}
if ((pos = find_if(it + , myStructVec.end(), myPred)) != myStructVec.end())
break;
} vector<int> ans;
if (it != myStructVec.end()) {
if (it->original_pos > pos->original_pos)
swap(it, pos);
ans.push_back(it->original_pos);
ans.push_back(pos->original_pos);
} return ans;
}