力扣 888. 公平的糖果棒交换

题目描述

爱丽丝和鲍勃有不同大小的糖果棒：A[i] 是爱丽丝拥有的第 i 根糖果棒的大小，B[j]是鲍勃拥有的第 j 根糖果棒的大小。

因为他们是朋友，所以他们想交换一根糖果棒，这样交换后，他们都有相同的糖果总量。（一个人拥有的糖果总量是他们拥有的糖果棒大小的总和。）

返回一个整数数组 ans，其中 ans[0] 是爱丽丝必须交换的糖果棒的大小，ans[1] 是 Bob 必须交换的糖果棒的大小。

如果有多个答案，你可以返回其中任何一个。保证答案存在。

示例 1：

输入：A = [1,1], B = [2,2]
输出：[1,2]

示例 2：

输入：A = [1,2], B = [2,3]
输出：[1,2]

示例 3：

输入：A = [2], B = [1,3]
输出：[2,3]

示例 4：

输入：A = [1,2,5], B = [2,4]
输出：[5,4]

提示：

• 1 <= A.length <= 10000
• 1 <= B.length <= 10000
• 1 <= A[i] <= 100000
• 1 <= B[i] <= 100000
• 保证爱丽丝与鲍勃的糖果总量不同。
• 答案肯定存在。

解决方案

方法一：哈希表

思路及算法

记爱丽丝的糖果棒的总大小为 sumA，鲍勃的糖果棒的总大小为 sumB。设答案为 {x,y}，即爱丽丝的大小为 x 的糖果棒与鲍勃的大小为 y 的糖果棒交换，则有如下等式：

sumA - x + y = sumB + x - y

化简，得：

即对于 B 中的任意一个数 y'，只要 A 中存在一个数 x'，满足

， 那么 {x',y'} 即为一组可行解。

为了快速查询 A 中是否存在某个数，我们可以先将 A 中的数字存入哈希表中。然后遍历 B 序列中的数 y'，在哈希表中查询是否有对应的 x'。

代码

C++

class Solution {
public:
    vector fairCandySwap(vector& A, vector& B) {
        int sumA = accumulate(A.begin(), A.end(), 0);
        int sumB = accumulate(B.begin(), B.end(), 0);
        int delta = (sumA - sumB) / 2;
        unordered_set rec(A.begin(), A.end());
        vector ans;
        for (auto& y : B) {
            int x = y + delta;
            if (rec.count(x)) {
                ans = vector{x, y};
                break;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Java

class Solution {
    public int[] fairCandySwap(int[] A, int[] B) {
        int sumA = Arrays.stream(A).sum();
        int sumB = Arrays.stream(B).sum();
        int delta = (sumA - sumB) / 2;
        Set rec = new HashSet();
        for (int num : A) {
            rec.add(num);
        }
        int[] ans = new int[2];
        for (int y : B) {
            int x = y + delta;
            if (rec.contains(x)) {
                ans[0] = x;
                ans[1] = y;
                break;
            }
        }
        return ans;
    }
}

JavaScript

var fairCandySwap = function(A, B) {
    const sumA = _.sum(A), sumB = _.sum(B);
    const delta = Math.floor((sumA - sumB) / 2);
    const rec = new Set(A);
    var ans;
    for (const y of B) {
        const x = y + delta;
        if (rec.has(x)) {
            ans = [x, y];
            break;
        }
    }
    return ans;
};

Python3

class Solution:
    def fairCandySwap(self, A: List[int], B: List[int]) -> List[int]:
        sumA, sumB = sum(A), sum(B)
        delta = (sumA - sumB) // 2
        rec = set(A)
        ans = None
        for y in B:
            x = y + delta
            if x in rec:
                ans = [x, y]
                break
        return ans

Golang

func fairCandySwap(a, b []int) []int {
    sumA := 0
    setA := map[int]struct{}{}
    for _, v := range a {
        sumA += v
        setA[v] = struct{}{}
    }
    sumB := 0
    for _, v := range b {
        sumB += v
    }
    delta := (sumA - sumB) / 2
    for i := 0; ; i++ {
        y := b[i]
        x := y + delta
        if _, has := setA[x]; has {
            return []int{x, y}
        }
    }
}

C

struct HashTable {
    int x;
    UT_hash_handle hh;
};

int* fairCandySwap(int* A, int ASize, int* B, int BSize, int* returnSize) {
    int sumA = 0, sumB = 0;
    for (int i = 0; i < ASize; i++) {
        sumA += A[i];
    }
    for (int i = 0; i < BSize; i++) {
        sumB += B[i];
    }
    int delta = (sumA - sumB) / 2;
    struct HashTable* hashTable = NULL;
    for (int i = 0; i < asize i struct hashtable tmp hash_find_inthashtable ai tmp if tmp='= NULL)' tmp='malloc(sizeof(struct' hashtable tmp->x = A[i];
            HASH_ADD_INT(hashTable, x, tmp);
        }
    }
    int* ans = malloc(sizeof(int) * 2);
    for (int i = 0; i < BSize; i++) {
        int x = B[i] + delta;
        struct HashTable* tmp;
        HASH_FIND_INT(hashTable, &x, tmp);
        if (tmp != NULL) {
            ans[0] = x, ans[1] = B[i];
            *returnSize = 2;
            break;
        }
    }
    return ans;
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n + m)，其中 n 是序列 A 的长度，m 是序列 B 的长度。
• 空间复杂度：O(n)，其中 n 是序列 A 的长度。我们需要建立一个和序列 A 等大的哈希表。

本文作者：力扣

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