面试题57. 和为s的两个数字（167. 两数之和 II - 输入有序数组）（Java）（双指针，滑动窗口，二分查找变形）（HashMap查找）

1 题目

输入一个递增排序的数组和一个数字s，在数组中查找两个数，使得它们的和正好是s。如果有多对数字的和等于s，则输出任意一对即可。

示例 1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[2,7] 或者 [7,2]
示例 2：

输入：nums = [10,26,30,31,47,60], target = 40
输出：[10,30] 或者 [30,10]

限制：

1 <= nums.length <= 10^5
1 <= nums[i] <= 10^6

来源：力扣（LeetCode）
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2 Java

2.1 方法一（双指针，滑动窗口）

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // 双指针查找，有点似曾相识
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while(l < r){
            int sum = nums[l] + nums[r];
            if(sum < target)    l++;		// 小了是左侧收缩！！！
            else if(sum > target)   r--;
            else if(sum == target)  return new int[]{nums[l], nums[r]};
        }
        return new int[0];
    }
}

2.2 方法二（二分查找加速）

对方法一的优化，先通过二分查找找到nums中小于target的区间，r为区间右端
再用双指针

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        if(nums.length < 2) return new int[0];

        // 双指针查找，有点似曾相识
        int l = 0, r = binary(nums, target);
        while(l < r){
            int sum = nums[l] + nums[r];
            if(sum < target)    l++;
            else if(sum > target)   r--;
            else if(sum == target)  return new int[]{nums[l], nums[r]};
        }
        return new int[0];
    }
    // 二分查找nums里小于target的区间的右端
    public int binary(int[] nums, int target){
        int l = 0, r = nums.length - 1;
        while(l <= r){
            int m = (l + r) / 2;
            if(nums[m] > target)    r = m - 1;
            else if(nums[m] < target)   l = m + 1;
            else if(nums[m] == target)  return m - 1;
        }
        return r;
    }
}

2.3 方法三（HashMap数组查找）

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            // 若存在另一半，输出结果
            if(map.containsKey(target - nums[i]))   return new int[]{i, map.get(target - nums[i])};
            // 若不存在，map记录该元素
            map.put(nums[i], i);
        }

        return new int[0];
    }
}