问题来源:《编程之美》2.12 快速寻找满足条件的两个数
能否快速找出一个数组中的两个数,让这两个数之和等于一个给定的数字,为了简化起见,我们假设这个数组中肯定存在至少一组符合要求的解。
解题思路:
可以先将数组升序排序,然后设定变量i = 0,j = size - 1,看array[i] + array[j] 是否等于sum, 如果相等,则结束。如果小于sum,则 i = i + 1; 如果大于sum,则 j = j - 1。这样只需要在排好序的数组上遍历一次就可以得到最后的结果,时间复杂度为O(n), 加上排序的时间复杂度,总的复杂度为O(n*log2n)。
程序描述如下:
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> void swap(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } //快速排序, 将第一个元素作为参考元素 void quickSort(int array[], int left, int right) { if(left < right) { int i = left; int j = right + 1; while(1) { do ++i; while(array[i] < array[left] && i < right); //从左向右寻找比array[left]大或相等的元素位置 do --j; while(array[j] >= array[left] && j > left); //从右向左寻找比arrya[left]小的元素位置 if(i < j) //如果还没有遍历完整个数组,则交换元素使较小元素靠前,较大元素靠后 swap(&array[i], &array[j]); else //此时整个数组的元素已全部遍历,array[j]中存储的是从右向左遍数组遇到的第一个小于array[left]的元素 break; } swap(&array[left], &array[j]); //交换array[left]和array[j], 这样array[j]就处在了整个数组排序后的最终位置上 //array[j]将数组分为两部分,递归调用排序其左边元素及右边元素 quickSort(array, left, j - 1); quickSort(array, j + 1, right); } } int isExistSum(int array[], int size, int sum, int *index1, int *index2) { int i = 0; int j = size -1; while(i < j) { if(array[i] + array[j] > sum) --j; else if(array[i] + array[j] < sum) ++i; else { *index1 = i; *index2 = j; return 1; } } *index1 = -1; *index2 = -1; return 0; } int main() { int a[] = {-999, 100, 50, 15, 100, 12, -999, -1000, -2000, -15555, -9999, 100, 100, 0}; quickSort(a, 0, sizeof(a)/sizeof(int)-1); for(int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(int); ++i) printf("%d ", a[i]); printf("\n"); int index1, index2; isExistSum(a, sizeof(a)/sizeof(int), 100, &index1, &index2); printf("index1 = %d, index2 = %d\n", index1, index2); }