两数之和-输入有序数组(力扣167)

2024-05-20  
0条评论   110浏览

项目描述

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 和 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

代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
        int n1=0,n2=numbers.length-1;
        while (n1<n2){
           if(numbers[n1]+numbers[n2]==target){
               return new int[]{n1+1,n2+1};
           } else if (numbers[n1]+numbers[n2]<target) {
               n1++;
           }else {
               n2--;
           }
        }
        return new int[]{n1+1,n2+1};
    }
}

代码解释

初始时两个指针分别指向第一个元素位置和最后一个元素的位置。每次计算两个指针指向的两个元素之和,并和目标值比较。如果两个元素之和等于目标值,则发现了唯一解。如果两个元素之和小于目标值,则将左侧指针右移一位。如果两个元素之和大于目标值,则将右侧指针左移一位。移动指针之后,重复上述操作,直到找到答案。

使用双指针的实质是缩小查找范围。那么会不会把可能的解过滤掉?答案是不会。假设 numbers[i]+numbers[j]=target\textit{numbers}[i]+\textit{numbers}[j]=\textit{target}numbers[i]+numbers[j]=target 是唯一解,其中 0≤i<j≤numbers.length−10 \leq i<j \leq \textit{numbers}.\textit{length}-10≤i<j≤numbers.length−1。初始时两个指针分别指向下标 000 和下标 numbers.length−1\textit{numbers}.\textit{length}-1numbers.length−1,左指针指向的下标小于或等于 iii,右指针指向的下标大于或等于 jjj。除非初始时左指针和右指针已经位于下标 iii 和 jjj,否则一定是左指针先到达下标 iii 的位置或者右指针先到达下标 jjj 的位置。

如果左指针先到达下标 iii 的位置,此时右指针还在下标 jjj 的右侧,sum>target\textit{sum}>\textit{target}sum>target,因此一定是右指针左移,左指针不可能移到 iii 的右侧。

如果右指针先到达下标 jjj 的位置,此时左指针还在下标 iii 的左侧,sum<target\textit{sum}<\textit{target}sum<target,因此一定是左指针右移,右指针不可能移到 jjj 的左侧。

由此可见,在整个移动过程中,左指针不可能移到 iii 的右侧,右指针不可能移到 jjj 的左侧,因此不会把可能的解过滤掉。由于题目确保有唯一的答案,因此使用双指针一定可以找到答案。