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题目:
输入一个已经按升序排序过的数组和一个数字,在数组中查找两个数,使得它们的和正好是输入的那个数字。要求时间复杂度是O(n)。如果有多对数字的和等于输入的数字,输出任意一对即可。
例如输入数组1、2、4、7、11、15和数字15。由于4+11=15,因此输出4和11。
思路:
最直接的做法是暴力法,两个for循环,时间复杂度为O(n*n),但是这样没有充分利用升序数组这一前提。我们假设数组为A,长度为len,给定的和为sum,最好的方法是先用数组的第一个数A[low]和最后一个数A[high]相加,看是否等于sum,如果等于sum,则找到了一组数,返回true,如果大于sum,则将较大的数向前移动一位,即high--,此时变成了第一个和倒数第二个数相加,如果小于sum,则将较小的数向后移动一位,即low++,此时变成了第二个和最后一个数相加,依此类推,如果low==high时还未找到和为sum的一组数,则返回false。该算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。
针对该方法需要给出一些证明,证明如下:
对于一个升序数列A1,A2,...Ak k>=3,如果A1+Ak大于sum,那么考察k-1个数对和A1+Ak,A2+Ak,...Ak-1+Ak有sum<A1+Ak<=A2+Ak<=,...<=Ak-1+Ak,也就是说,Ak与数列中其它任何数的和都不可能等于sum,因此抛弃Ak这个数,对结果没有影响。A1+Ak如果小于sum的话,同理抛弃A1这个数对结果没有影响。
该方法对任意的整数数组都适合。
完整代码
/****************************************************************************************************
题目:输入一个已经按升序排序过的数组和一个数字,在数组中查找两个数,使得它们的和正好是输入的那个数字。
要求时间复杂度是O(n)。如果有多对数字的和等于输入的数字,输出任意一对即可。
例如输入数组1、2、4、7、11、15和数字15。由于4+11=15,因此输出4和11。
*****************************************************************************************************/
#include<stdio.h>
/*
在升序数组A中找出和为sum的任意两个元素,保存在a和b中
*/
bool FindTwoNumSum(int *A,int len,int sum,int *a,int *b)
{
if(A==NULL || len<2)
return false;
int low = 0;
int high = len-1;
while(low<high)
{
if(A[low]+A[high] == sum)
{
*a = A[low];
*b = A[high];
return true;
}
else if(A[low]+A[high] < sum)
low++;
else
high--;
}
return false;
}
int main()
{
int A[] = {1,3,7,9,12,15,17,18,19,20};
int len = 10;
int sum = 24;
int a,b;
if(FindTwoNumSum(A,len,sum,&a,&b))
printf("Find two nums,they are:\n%d and %d\n",a,b);
else
printf("Not find\n");
return 0;
} 测试结果/****************************************************************************************************
题目:输入一个无序的非负整数数组和一个数字,在数组中查找两个数,使得它们的和正好是输入的那个数字。
要求时间复杂度是O(n)。如果有多对数字的和等于输入的数字,输出任意一对即可。
例如输入数组1、7、4、11、6、15和数字15。由于4+11=15,因此输出4和11。
*****************************************************************************************************/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
/*
在无序数组A中找出和为sum的任意两个元素,保存在a和b中
*/
bool FindTwoNumSum(int *A,int len,int sum,int *a,int *b)
{
if(A==NULL || len<2)
return false;
//各元素均被初始化为false的bool数组
bool *B = (bool*)calloc(sum,sizeof(bool));
if(B == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
int i;
for(i=0;i<len;i++)
{
if(A[i]>sum)
continue;
if(B[A[i]] == false)
B[sum-A[i]] = true;
else
{
*a = A[i];
*b = sum-A[i];
free(B);
B = NULL;
return true;
}
}
free(B);
B = NULL;
return false;
}
int main()
{
int A[] = {19,3,9,7,12,20,17,18,1,16};
int len = 10;
int sum = 24;
int a,b;
if(FindTwoNumSum(A,len,sum,&a,&b))
printf("Find two nums,they are:\n%d and %d\n",a,b);
else
printf("Not find\n");
return 0;
}
测试结果:求数组中和为给定值的任意两个数,布布扣,bubuko.com
原文:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/24933341