一、题目描述

给定一个已按照 升序排列  的整数数组 numbers ,请你从数组中找出两个数满足相加之和等于目标数 target 。

函数应该以长度为 2 的整数数组的形式返回这两个数的下标值。numbers 的下标 从 1 开始计数 ,所以答案数组应当满足 1 <= answer[0] < answer[1] <= numbers.length 。

你可以假设每个输入只对应唯一的答案,而且你不可以重复使用相同的元素。 

示例 1:
输入:numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出:[1,2]
解释:2 与 7 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。

示例 2:
输入:numbers = [2,3,4], target = 6
输出:[1,3]

示例 3:
输入:numbers = [-1,0], target = -1
输出:[1,2]
 

提示:

2 <= numbers.length <= 3 * 10^4
-1000 <= numbers[i] <= 1000
numbers 按 递增顺序 排列
-1000 <= target <= 1000
仅存在一个有效答案

二、解题思路

初始时两个指针分别指向第一个元素位置和最后一个元素的位置。每次计算两个指针指向的两个元素之和,并和目标值比较。如果两个元素之和等于目标值,则发现了唯一解。如果两个元素之和小于目标值,则将左侧指针右移一位。如果两个元素之和大于目标值,则将右侧指针左移一位。移动指针之后,重复上述操作,直到找到答案。

使用双指针的实质是缩小查找范围。那么会不会把可能的解过滤掉?答案是不会。假设 numbers[i]+numbers[j]=target 是唯一解,其中 0≤i<j≤numbers.length−1。初始时两个指针分别指向下标 0 和下标numbers.length−1,左指针指向的下标小于或等于 i,右指针指向的下标大于或等于 j。除非初始时左指针和右指针已经位于下标 i 和 j,否则一定是左指针先到达下标 i 的位置或者右指针先到达下标 j 的位置。

如果左指针先到达下标 i 的位置,此时右指针还在下标 j 的右侧,sum>target,因此一定是右指针左移,左指针不可能移到 i的右侧。

如果右指针先到达下标 j的位置,此时左指针还在下标 i 的左侧,sum<target,因此一定是左指针右移,右指针不可能移到 j 的左侧。

由此可见,在整个移动过程中,左指针不可能移到 i的右侧,右指针不可能移到 j的左侧,因此不会把可能的解过滤掉。由于题目确保有唯一的答案,因此使用双指针一定可以找到答案。

三、代码

class Solution {
    public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {
        int left=0,right=numbers.length-1;
        while(left<right){
            int sum=numbers[left]+numbers[right];
            if(sum==target){
                return new int[]{left+1,right+1};
            }
            if(sum<target){
                left++;
            }
            if(sum>target){
                right--;
            }
        }
        return null;
    }
}

四、复杂度分析

时间复杂度:O(n),其中 n是数组的长度。两个指针移动的总次数最多为 n 次。

空间复杂度:O(1)。

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Leetcode No.167 两数之和 II - 输入有序数组_其他