Вы можете решить эту проблему, используя два алгоритма «разделяй и властвуй».
Сначала отсортируйте набор с помощью сортировки слиянием, которая является O (logn).
Затем, один за другим, вы можете посмотреть на элемент ai и посмотреть, является ли M-ai, который будет aj, элементом. Поскольку массив отсортирован, вы можете запустить двоичный поиск, который также является алгоритмом «разделяй и властвуй» и выполняется в O (logn). В худшем случае вам нужно будет сделать это n раз, по одному разу для каждого элемента в списке.
Следовательно, время работы этого алгоритма составляет O (logn + n * logn) = O (nlogn)