[leetcode]170. Two Sum III - Data structure design两数之和III - 数据结构设计

Design and implement a TwoSum class. It should support the following operations: add and find.

add - Add the number to an internal data structure.
find - Find if there exists any pair of numbers which sum is equal to the value.

Example 1:

add(1); add(3); add(5);
find(4) -> true
find(7) -> false

Example 2:

add(3); add(1); add(2);
find(3) -> true
find(6) -> false

题目

设计一个数据结构，能像其中添加数，能查找其中是否存在两数相加等于某值。

Solution1: HashMap

重头戏在find()的实现， 类似two sum的思想：遍历所有的key，同时算出remain = sum - key,  我们的任务是查找

1. key 等于 remain时， 要组成一对pair的条件是map.get(key) >1

2. key不等于remain， 要组成一对pair的条件是，remain也在map中

code

 class TwoSum {  // O(1) add, O(n)find

     private Map<Integer, Integer> map;

     /** Initialize your data structure here. */
     public TwoSum() {
         map = new HashMap<>();
     }

     /** Add the number to an internal data structure.. */
     public void add(int number) {
         if(!map.containsKey(number)){
             map.put(number, 1);
         }else{
             map.put(number, map.get(number)+1);
         }
     }

     /** Find if there exists any pair of numbers which sum is equal to the value. */
     public boolean find(int value) {
         for (Integer num : map.keySet()){
             int remain = value - num;
             if (( num == remain && map.get(num) > 1) || num != remain && map.containsKey(remain)){
24                 return true;
             }
         }
        return false;
     }
 }

注意：

我之前写成

            if(remaining != n){
                return map.containsKey(remaining);
            }else{
                if(map.get(n) > ){
                    return true;
                }
            }

一直想不通逻辑上有什么区别。

比如

add(3), add(2), add(1),  find(5)

而此时遍历的key是1， 对应remaining = 4

如果按照错误的思路，程序会直接return map.containsKey(4) -> false

而程序并没有尝试key是3， 对应remaining = 2,  rreturn true 的情况

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Followup1:

要求O（1） find

思路

1. 在add()操作的时候，就用set做了pre-computation， 来记录 sum for any pair of numbers

2. 如此，在find()操作是，只需要check一下set.contains() 即可

代码

 // O(n) add, O(1) find
 public class TwoSumIII {
     Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
     Set<Integer> set = new HashSet<>();

     public void add(int number) {
         // record sum for any pair of numbers
         for (Integer n : map.keySet()){
             set.add(number + n);
         }
         // key: each item, value: its frequency
         if(!map.containsKey(number)){
             map.put(number, 1);
         }else{
             map.put(number, map.get(number) + 1);
         }
     }
     // set.contains() using O(1) time
     public boolean find(int value) {
         return set.contains(value);
     }
 }