LeetCode热题100（简单/中等）—— 哈希

1 两数之和

难度：简单

题目描述

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，并且你不能使用两次相同的元素。

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 <= 104
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109
只会存在一个有效答案

进阶：你可以想出一个时间复杂度小于 O(n2) 的算法吗？

思路 - 初见

空间换时间，哈希存储，键为nuns[i] ，值为i ，即下标，遍历数组，检查哈希表中target - nums[i]的值是否存在，若存在，返回结果

代码 - 初见

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // Key: 数值, Value: 对应的下标
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            map.put(nums[i], i);
            int complement = target - nums[i];
            
            // 检查差值是否已经在哈希表中
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[] { map.get(complement), i };
            }
        }
        
        // 如果没有找到匹配项，返回空数组
        return new int[0]; 
    }
}

问题

存在自己加自己的问题。
- 解决：写入同一个循环，边检查边写入。

代码 - 改进

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // Key: 数值, Value: 对应的下标
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            
            // 检查差值是否已经在哈希表中
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[] { map.get(complement), i };
            }
            
            // 如果不在，将当前数值和索引存入表中
            map.put(nums[i], i);
        }
        
        // 如果没有找到匹配项，返回空数组
        return new int[0]; 
    }
}

2 字母异位词分组

难度：中等

题目描述

给你一个字符串数组，请你将字母异位词组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

示例 1:

输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]

输出: [["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]

解释：

在 strs 中没有字符串可以通过重新排列来形成 "bat"。
字符串 "nat" 和 "tan" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。
字符串 "ate" ，"eat" 和 "tea" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。

示例 2:

输入: strs = [""]

输出: [[""]]

示例 3:

输入: strs = ["a"]

输出: [["a"]]

提示：

1 <= strs.length <= 104
0 <= strs[i].length <= 100
strs[i] 仅包含小写字母

思路 - 初见

采用哈希存储，键为组成字符串的字符组，值为组成的字符串组
存储键时需要将字母排序，暂时没有想到改进方法
输出时输出值对应的数组即可

代码 - 初见

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {

        // 创建哈希表：Key 存储排序后的“标准”字符串，Value 存储对应的异位词列表
        Map<String, List<String>> hashMap = new HashMap<>();

        for (String str : strs) {
            // 1. 将当前字符串转换为字符数组
            char[] chars = str.toCharArray();
            
            // 2. 对字符进行排序
            Arrays.sort(chars);
            
            // 3. 将排序后的字符数组转回字符串，作为 HashMap 的 Key
            String str_s = String.valueOf(chars);

            // 4. 判断逻辑：如果 Key 已存在，直接获取 List 并添加；否则创建新 List
            if (hashMap.containsKey(str_s)) {
                // 已有该组，直接追加
                hashMap.get(str_s).add(str);
            } else {
                // 新的组，初始化后再存入
                List<String> list = new ArrayList<>();
                list.add(str);
                hashMap.put(str_s, list);
            }
        }

        // 5. 利用 HashMap 的 values() 方法构造最终的嵌套列表
        return new ArrayList<>(hashMap.values());
    }
}

问题

可以加入边界条件检查

代码 - 改进

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        // 检查边界条件
        if (strs == null || strs.length == 0) {
            return new ArrayList<>();
        }

        // 创建哈希表：Key 存储排序后的“标准”字符串，Value 存储对应的异位词列表
        Map<String, List<String>> hashMap = new HashMap<>();

        for (String str : strs) {
            // 1. 将当前字符串转换为字符数组
            char[] chars = str.toCharArray();
            
            // 2. 对字符进行排序
            Arrays.sort(chars);
            
            // 3. 将排序后的字符数组转回字符串，作为 HashMap 的 Key
            String str_s = String.valueOf(chars);

            // 4. 判断逻辑：如果 Key 已存在，直接获取 List 并添加；否则创建新 List
            if (hashMap.containsKey(str_s)) {
                // 已有该组，直接追加
                hashMap.get(str_s).add(str);
            } else {
                // 新的组，初始化后再存入
                List<String> list = new ArrayList<>();
                list.add(str);
                hashMap.put(str_s, list);
            }
        }

        // 5. 利用 HashMap 的 values() 方法构造最终的嵌套列表
        return new ArrayList<>(hashMap.values());
    }
}

3 最长连续序列

难度：中等

题目描述

给定一个未排序的整数数组 nums ，找出数字连续的最长序列（不要求序列元素在原数组中连续）的长度。

请你设计并实现时间复杂度为 O(n) 的算法解决此问题。

示例 1：

输入：nums = [100,4,200,1,3,2]
输出：4
解释：最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。

示例 2：

输入：nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出：9

示例 3：

输入：nums = [1,0,1,2]
输出：3

提示：

0 <= nums.length <= 105
-109 <= nums[i] <= 109

思路 - 初见

依旧哈希，先存再找，这次只需存值
先遍历存储到哈希表中
不断查找下一个数是否存在记录长度——若数字之前还有序列会浪费时间
先检查数字的前一个数是否存在，若存在，直接跳过
若长度超过length/2，必为最长（这题貌似用不上）

代码 - 初见

class Solution {
    public int longestConsecutive(int[] nums) {
        // 边界判断
        if (nums.length == 0) return 0;

        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 将数字存入set
            set.add(nums[i]);
        }

        int maxLength = 0;
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 非数字起点，直接跳过
            if (set.contains(nums[i] - 1)) {
                continue;
            }

            int length = 1;
            int start = nums[i];
            while (set.contains(start + 1)) {
                start++;
                length++;
            }
            
            if (length > maxLength) {
                maxLength = length;
            }
        }
        return maxLength;
    }
}

问题

在处理超大数组时，出现了超时问题
- 改进：第二次遍历哈希集合而非数组，减少重复遍历问题
一个连续字段遍历结束时，start - 起点即为长度，可以减少length记录

代码 - 改进

class Solution {
    public int longestConsecutive(int[] nums) {
        // 边界判断
        if (nums == null || nums.length == 0) return 0;

        // 1. 去重并提供 O(1) 查询
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            set.add(num);
        }
        int maxLength = 0;
        // 2. 改进点：遍历 set 而不是 nums
        // 这样可以确保每个数字及其逻辑只被处理一次，不受原数组重复项干扰
        for (int num : set) {
            if (!set.contains(num - 1)) {
                int start = num + 1;
                while (set.contains(start)) {
                    start++;
                }
                maxLength = Math.max(maxLength, start - num);
            }
        }
        return maxLength;
    }
}

LeetCode热题100（简单/中等）—— 哈希

1 两数之和

题目描述

思路 - 初见

代码 - 初见

问题

代码 - 改进

2 字母异位词分组

题目描述

思路 - 初见

代码 - 初见

问题

代码 - 改进

3 最长连续序列

题目描述

思路 - 初见

代码 - 初见

问题

代码 - 改进

微风

分享文章

文章目录