問題:給定整數數組與目標值,判斷是否存在兩個元素之和等於目標值。
數組排序後,左指針指向最小,右指針指向最大。根據 sum = a[left] + a[right] 與目標比較:
sum == target:找到,輸出並返回。sum > target:右指針左移(減小和)。sum < target:左指針右移(增大和)。時間 O(n log n)(排序),空間 O(1)。缺點:無法輸出所有滿足條件的數值對。
void findPairSorted(int a[], int n, int target) {
sort(a, a + n);
int l = 0, r = n - 1;
while (l < r) {
int sum = a[l] + a[r];
if (sum == target) {
cout << a[l] << ' ' << a[r] << endl;
return;
} else if (sum > target) --r;
else ++l;
}
cout << "無" << endl;
}
構建 n x n 矩陣 M[i][j] = a[i] + a[j](利用對稱性只存 i < j)。遍歷矩陣找等於目標值的位置,可輸出所有數值對。時間 O(n²),空間 O(n²),僅適合小規模或需列舉所有解的場景。
void findAllPairs(int a[], int n, int target) {
vector> M(n, vector(n));
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = i+1; j < n; ++j)
M[i][j] = M[j][i] = a[i] + a[j];
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = i+1; j < n; ++j)
if (M[i][j] == target)
cout << a[i] << ' ' << a[j] << endl;
}
遍歷數組,對每個 x 檢查 target - x 是否已在集合中。是則找到;否則將 x 加入集合。時間 O(n),空間 O(n),可輸出所有不重複數值對(需額外去重邏輯)。
總結
面試首選排序雙指針(無額外空間)或哈希集合(線性時間)。暴力矩陣法理解思路即可,實際工程極少用。