哈希表算法通关指南：拆解 LeetCode 两大经典模型

哈希表（HashMap）算法总结

本文总结 LeetCode 上两道经典哈希表题目：两数之和 与 字母异位词分组。

一、两数之和（Two Sum）

题目描述

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 的那两个整数，并返回它们的数组下标。

假设每种输入只会对应一个答案，且不能使用同一个元素两次。

示例：

输入：nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
输出：[0, 1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1]

核心思路

暴力解法需要两层循环，时间复杂度 O(n²)。使用哈希表可以将时间复杂度降到 O(n)。

思想：遍历数组时，计算当前元素与目标值的差值 needNum = target – nums[i]，检查这个差值是否已经存在于哈希表中：

• 如果存在 → 说明之前遍历过的某个元素 + 当前元素 = target，直接返回两个下标。
• 如果不存在 → 将当前元素的值和下标存入哈希表，继续遍历。

Java 代码

import java.util.HashMap;

class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
HashMap<Integer, Integer> maps = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int needNum = target – nums[i];
if (maps.containsKey(needNum)) {
return new int[]{maps.get(needNum), i};
}
maps.put(nums[i], i);
}
return new int[]{};
}
}

复杂度分析

关键点

• HashMap 的 key 存值，value 存下标：因为要根据差值快速查找对应的下标。
• 先检查再存入：保证不会重复使用同一个元素（同一个元素只能使用一次）。
• 返回 new int[]{} 作为兜底，虽然题目保证一定有解。

二、字母异位词分组（Group Anagrams）

题目描述

给你一个字符串数组，请你将 字母异位词 组合在一起，返回结果列表。

字母异位词：由相同字母重新排列形成的字符串。例如 "eat" 和 "tea" 是字母异位词。

示例：

输入：strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出：[["bat"], ["nat", "tan"], ["ate", "eat", "tea"]]

核心思路

核心在于如何判断两个字符串是否为字母异位词。本质上是找到一种 统一的特征（key），让所有字母异位词映射到同一个 key 上。

方法：排序法

将每个字符串按字母排序，字母异位词排序后会得到完全相同的字符串。以这个排序后的字符串作为 key，将原始字符串归入对应的组。

Java 代码

import java.util.*;

class Solution {
public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
HashMap<String, List<String>> map = new HashMap<>();
for (String s : strs) {
char[] arr = s.toCharArray();
Arrays.sort(arr);
String key = new String(arr);
map.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>());
map.get(key).add(s);
}
return new ArrayList<>(map.values());
}
}

复杂度分析

关键点

• toCharArray() 将字符串转为字符数组，方便排序。

• Arrays.sort(arr) 对字符数组排序，字母异位词排序后完全相同。

• computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>())：如果 key 不存在则创建新列表，存在则直接返回已有的列表。这行等价于：

  if (!map.containsKey(key)) {
  map.put(key, new ArrayList<>());
  }
  map.get(key).add(s);

• 最后通过 new ArrayList<>(map.values()) 直接从 HashMap 的 values 构造结果列表。

三、哈希表解题模板总结

什么时候用哈希表？

常用技巧

四、小结

这两道题分别代表了哈希表最常见的两种应用场景：