【leetcode】001-twoSum

　　本篇博客解析 001-twoSum。

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一、题目

　　Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target. You may assume that each input would have exactly one solution, and you may not use the same element twice.

　　给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数，并返回他们的数组下标。你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素不能使用两遍。

　　示例：给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9。因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9，所以返回 [0, 1]。

二、分析

　　1. 先将数组由小到大排序（新建一个结构体，用于保存下标和数据）。

　　2. 新建变量 head 和 tail，从数组的头和尾开始，向中间取数据。用 target 减去 head，如果 diff  比 tail 大，说明需要将 head 后移。如果 diff 比 tail 小，说明需要将 tail 前移。如果 diff 和 tail 相等，即为满足条件的解。

　　3. 在移动变量时，要注意数组中同一个元素不能使用两遍，所以 head 和 tail 不能指向相同元素。且如果两个相邻元素的数据相等，则移动后结果和上次相同，应继续移动，不需要再次进入循环判断。

三、背景知识

　　在本题代码中，涉及排序操作。我没有自己实现，而是直接调用了 qsort。关于 qsort 的详细描述，可参照《【C语言库函数】-qsort》。

四、代码

/*
* 新建结构体，记录nums中每个元素的下标和数据，以便排序处理
*/
typedef struct Object
{
    int index;
    int value;
} Object;

/*
* 用于 qsort
*/ 
int compare(const void *objA, const void *objB)
{
    return (((Object *)objA)->value - ((Object *)objB)->value);
}

int* twoSum(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize)
{
    int i = 0, j = 0;
    Object *objs = NULL;
    int *result = NULL;

    // 合法性检查
    if (!nums || numsSize < 2)
        return NULL;

    // 为 objs 分配空间，用于存储 nums 中各元素的下标和数据
    objs = malloc(sizeof(Object) * numsSize);

    // 为 result 分配空间，用于存储结果
    result = malloc(sizeof(int) * 2);

    *returnSize = 2;

    // 将nums中的元素写入objs
    for (i = 0 ; i < numsSize ; i++)
    {
        objs[i].index = i;
        objs[i].value = nums[i];
    }

    // 将 objs 按从小到大顺序排序
    qsort(objs, numsSize, sizeof(Object), compare);

    // i 指向 objs 首部元素
    i = 0;

    // j 指向 objs 尾部元素
    j = numsSize - 1;

    // 由于每个元素只能用一次，所以限制条件为 i < j
    while (i < j)
    {
        int diff = target - objs[i].value;

        if (diff < objs[j].value)
            while (--j > i && objs[j].value == objs[j+1].value) ;
        else if (diff > objs[j].value)
            while (++i < j && objs[i].value == objs[i-1].value) ;
        else
        {
            result[0] = objs[i].index;
            result[1] = objs[j].index;

            return result;
        }
    }

    return NULL;
}