从给定条件的数组中寻找一对数

介绍

在编程中，经常需要在一个数组中寻找满足特定条件的一对数。这种情况可谓是多种多样，例如：

• 寻找和等于给定值的一对数
• 寻找乘积等于给定值的一对数
• 寻找差等于给定值的一对数，等等

接下来，我们将以一个具体的例子来讲解如何在 Python 中找到满足给定条件的一对数。

假设有一个数组 [2, 7, 11, 15]，现在要在这个数组中寻找一对数，它们的和等于 9。

代码片段

def two_sum(nums, target):
    seen = {}
    for index, num in enumerate(nums):
        other = target - num
        if other in seen:
            return [seen[other], index]
        seen[num] = index
    return []

nums = [2, 7, 11, 15]
target = 9
print(two_sum(nums, target))

代码说明

以上代码使用哈希表记录已经遍历过的数及其下标，然后对于当前遍历到的数 num，计算另一个数 other，使得 num + other == target。如果 other 已经出现在哈希表中，那么就找到了一对满足条件的数。具体而言，以下是算法的主要步骤：

1. 创建一个空的哈希表 seen，用来记录已经遍历过的数及其下标。
2. 遍历数组中的每个元素，具体而言，for index, num in enumerate(nums): 表示对于数组 nums 中的每个元素 num，同时返回它在数组中的下标 index，并执行缩进的代码块。
3. 计算另外一个数 other，使得 num + other == target。具体而言，other = target - num。
4. 如果 other 已经在 seen 中出现过，那么就找到了一对满足条件的数，返回它们的下标（在这里，为什么返回下标而不是返回数值，是为了方便输出结果）：return [seen[other], index]。
5. 否则，在 seen 中记录当前数 num 及其下标 index，以便后续遍历时使用：seen[num] = index。
6. 如果遍历完整个数组后都没找到满足条件的数对，那么就返回一个空的列表 []。

在上述例子中，输出结果为 [0, 1]，表示数组中下标为 0 和 1 的两个数字 2 和 7 相加得到了 9。根据上面的代码，我们也可以轻易地修改 target 的值或 nums 的值，以在不同的场景下寻找满足特定条件的一对数。