1. 两数之和

题目

1. 两数之和 难度：easy

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target  的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。

示例 2：

输入： nums = [3,2,4], target = 6
输出： [1,2]

示例 3：

输入： nums = [3,3], target = 6
输出： [0,1]

提示：

• 2 <= nums.length <= 10^4
• -10^9 <= nums[i] <= 10^9
• -10^9 <= target <= 10^9
• 只会存在一个有效答案

方法一：暴力

思路

最容易想到的方法是枚举数组中的每一个数 x，寻找数组中是否存在 target - x。

当我们使用遍历整个数组的方式寻找 target - x 时，需要注意到每一个位于 x 之前的元素都已经和 x匹配过，因此不需要再进行匹配。而每一个元素不能被使用两次，所以我们只需要在 x 后面的元素中寻找 target - x。

for i..:
    for j..:
        if nums[i] + nums[j] == target:
            return ..

解题

Python：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        n = len(nums)
        for i in range(n):
            for j in range(i + 1, n):
                if nums[i] + nums[j] == target:
                    return [i, j]
        
        return []

Java：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    return new int[]{i, j};
                }
            }
        }
        return new int[0];
    }
}

方法二：哈希表

思路

上述「暴力」解法虽然方便，但是时间复杂度过高 O(n²)，因此，接下来我们要做一定的优化，降低时间复杂度；

那该如何优化呢？使用哈希表，可以将寻找 target - x 的时间复杂度降低到从 O(n) 降低到 O(1)。

创建一个哈希表，对于每一个 x，首先查询哈希表中是否存在 target - x，然后将 x 插入到哈希表中，即可保证不会让 x 和自己匹配。

for ..:
    if target - num in map:
        return ..

解题

Python：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        hashtable = dict()
        for i, num in enumerate(nums):
            if target - num in hashtable:
                return [hashtable[target - num], i]
            hashtable[nums[i]] = i
        return []

Java：

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> hashtable = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (hashtable.containsKey(target - nums[i])) {
                return new int[]{hashtable.get(target - nums[i]), i};
            }
            hashtable.put(nums[i], i);
        }
        return new int[0];
    }
}

299. 猜数字游戏

题目

299. 猜数字游戏 难度：medium

你在和朋友一起玩 猜数字（Bulls and Cows）游戏，该游戏规则如下：

写出一个秘密数字，并请朋友猜这个数字是多少。朋友每猜测一次，你就会给他一个包含下述信息的提示：

• 猜测数字中有多少位属于数字和确切位置都猜对了（称为 "Bulls"，公牛），
• 有多少位属于数字猜对了但是位置不对（称为 "Cows"，奶牛）。也就是说，这次猜测中有多少位非公牛数字可以通过重新排列转换成公牛数字。

给你一个秘密数字 secret 和朋友猜测的数字 guess ，请你返回对朋友这次猜测的提示。

提示的格式为 "xAyB" ，x 是公牛个数， y 是奶牛个数，A 表示公牛，B 表示奶牛。

请注意秘密数字和朋友猜测的数字都可能含有重复数字。

示例 1：

输入：secret = "1807", guess = "7810"
输出："1A3B"
解释：数字和位置都对（公牛）用 '|' 连接，数字猜对位置不对（奶牛）的采用斜体加粗标识。
"1807"
  |
"7810"

示例 2：

输入：secret = "1123", guess = "0111"
输出："1A1B"
解释：数字和位置都对（公牛）用 '|' 连接，数字猜对位置不对（奶牛）的采用斜体加粗标识。
"1123"        "1123"
  |      or     |
"0111"        "0111"
注意，两个不匹配的 1 中，只有一个会算作奶牛（数字猜对位置不对）。通过重新排列非公牛数字，其中仅有一个 1 可以成为公牛数字。

提示：

• 1 <= secret.length, guess.length <= 1000
• secret.length == guess.length
• secret 和 guess 仅由数字组成

方法一：遍历

思路

根据题意，对于公牛，需要满足数字和确切位置都猜对。我们可以遍历 secret 和 guess，统计满足 secret[i]=guess[i] 的下标个数，即为公牛的个数。

对于奶牛，需要满足数字猜对但是位置不对。我们可以在 secret[i] ≠ guess[i] 时，分别统计 secret 和 guess 的各个字符的出现次数，记在两个长度为 10 的数组中。根据题目所述的「这次猜测中有多少位非公牛数字可以通过重新排列转换成公牛数字」，由于多余的数字无法匹配，对于 0 到 9 的每位数字，应取其在 secret 和 guess 中的出现次数的最小值。将每位数字出现次数的最小值累加，即为奶牛的个数。
 

解题

Python：

class Solution:
    def getHint(self, secret: str, guess: str) -> str:
        bulls = 0
        cntS, cntG = [0] * 10, [0] * 10
        for s, g in zip(secret, guess):
            if s == g:
                bulls += 1
            else:
                cntS[int(s)] += 1
                cntG[int(g)] += 1
        cows = sum(min(s, g) for s, g in zip(cntS, cntG))
        return f'{bulls}A{cows}B'

Java：

class Solution {
    public String getHint(String secret, String guess) {
        int bulls = 0;
        int[] cntS = new int[10];
        int[] cntG = new int[10];
        for (int i = 0; i < secret.length(); ++i) {
            if (secret.charAt(i) == guess.charAt(i)) {
                ++bulls;
            } else {
                ++cntS[secret.charAt(i) - '0'];
                ++cntG[guess.charAt(i) - '0'];
            }
        }
        int cows = 0;
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            cows += Math.min(cntS[i], cntG[i]);
        }
        return Integer.toString(bulls) + "A" + Integer.toString(cows) + "B";
    }
}

后记

📝 上篇精讲： 【算法题解】 Day13 滑动窗口
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