19.11 Design an algorithm to find all pairs of integers within an array which sum to a specified value.

// Assume a is not null.
//
// a is not sorted.
//
// Option 1 is using a set.
List<Pair<Integer, Integer>> sumUpTo(int[] a, int sum)
{
  // Option 1
  Map<Integer> set = new HashSet<>();
  
  List<Pair<Integer, Integer>> toReturn = new ArrayList<>();
  for (int i : a)
  {
    if (set.contains(i))
    {
      toReturn.add(Pair.of(i , sum - i));
    }
    else
    {
      set.add(sum - i);
    }
  }
  return toReturn;
  
  // Option 2
  // Not use a set, but use a bit map.
  BitSet bs = new BitSet();
  for (int i : a)
  {
    if (bs.get(i))
      toReturn.add(Pair.of(i , sum - i));
    else
      bs.set(sum - i);
  }
  return toReturn;
  
  
  // Option 3
  // Sort first, and iterate from both beginning and end.
  List<Pair<Integer, Integer>> toReturn = new ArrayList<>();
  int[] sorted = sortAsc(a);
  int l = 0;
  int r = sorted.length - 1;
  while (l < r)
  {
    if (a[l] + a[r] < sum)
    {
      l ++;
    }
    else if (a[l] + a[r] > sum)
    {
      r --;
    }
    else  // ==
    {
      toReturn.add(Pair.Of(a[l], a[r]));
      l ++;
      r --;
    }
  }
  return toReturn;  
}

CC150 19.11