【LeetCode刷题篇】LeetCode18:四数之和

    科技2022-09-07  117

    题目详情:给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target,判断 nums 中是否存在四个元素 a,b,c 和 d ,使得 a + b + c + d 的值与 target 相等?找出所有满足条件且不重复的四元组。

    注意:答案中不可以包含重复的四元组。

    示例: 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2],和 target = 0。

    满足要求的四元组集合为: [ [-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]

    解题思路: 排序+双指针

    package com.lcz.leetcode; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; /** * @author : codingchao * @date : 2020-10-05 21:15 * @Description: 四数之和 * 给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target, * 判断 nums 中是否存在四个元素 a,b,c 和 d ,使得 a + b + c + d 的值与 target 相等? * 找出所有满足条件且不重复的四元组。 * @Method:解题思路 * 朴素的方法是四重循环枚举所有四元组,再使用哈希表进行去重操作。 * 排序+双指针的方法:对其排序,并在循环过程中避免重复,遵循: * -要求每一种循环枚举到的下标必须大于上一重循环枚举到的下标; * -要求同一重循环中,如果当前元素与上一个元素相同,则跳过当前元素。 * 双重循环枚举前两个数,剩下两个数用双指针来枚举。 * -如果和等于target,则将枚举到的四个数加到答案中,然后将左指针右移直到遇到不同的数,将右指针左移直到遇到不同的数; * -如果和小于 target,则将左指针右移一位; * -如果和大于 target,则将右指针左移一位 * 可加入一些剪枝操作 * **/ public class leetcode18 { public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums,int target){ List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>(); // 先判断数组是否满足基本要求 if (nums == null || nums.length < 4) { return res; } // 对数组排序 Arrays.sort(nums); int length = nums.length; // 第一重循环 for (int i = 0; i < length - 3; i++) { // 循环满足两个基本要求: // - 每一种循环枚举到的下标必须大于上一重循环枚举到的下标; // - 同一重循环中,如果当前元素与上一个元素相同,则跳过当前元素。 if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } /** * 剪枝 * - 当前数的最小和>target 结束循环 * - 当前数的最大和<taget 跳出本次循环 */ if (nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) { break; } if (nums[i] + nums[length - 3] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) { continue; } // 第二重循环 for (int j = i + 1; j < length - 2; j++) { // 循环的两个基本要求 if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) { continue; } // 确定前两个数之后 /** * 剪枝 * - 当前数的最小和>target 结束循环 * - 当前数的最大和<taget 跳出本次循环 */ if (nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) { break; } if (nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) { continue; } // 双指针 int left = j + 1, right = length - 1; while (left < right) { int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]; /** * sum = target 记录 * * sum < target 左指针右移动 * sum > target 右指针左移 */ if (sum == target) { res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right])); while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) { left++; } left++; while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) { right--; } right--; } else if (sum < target) { left++; } else { right--; } } } } return res; } }
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