【双指针】四数之和

四数之和

建议做过了解三数之和的思想再做这道题，思路是一样的~

题目描述

18. 四数之和 - 力扣（LeetCode）

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：

• 0 <= a, b, c, d < n
• a、b、c 和 d 互不相同
• nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target

你可以按 任意顺序 返回答案 。

示例 1：

输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：

输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

提示：

• 1 <= nums.length <= 200
• -109 <= nums[i] <= 109
• -109 <= target <= 109

算法原理

解法一

排序+暴力枚举+利用set去重

但是，绝对会超时，也就不用花费功夫去写了。为什么会超时？两数之和就仅仅两层for循环都会超时，何况你三数、四数之和呢？这里也对三数之和中没有写暴力解法及其说明做个补充~

解法

排序+双指针

1. 依次固定一个数a

2. 在a后面的区间内，利用三数之和找到三个数

   使这三个数的和等于target - a即可

   • 依次固定一个数b
   • 在b后面的区间中，利用双指针找到两个数，使用这两个数的和等于target-a-b 即可

细节问题处理

说白了跟三数之和是几乎一样的

1. 不重

2. 不漏

代码编写

Java代码编写

class Solution {public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {// 存储答案载体List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();// 排序Arrays.sort(nums);// 双指针算法解决问题int n = nums.length;// 固定数 afor(int i = 0; i < n ; ){// 固定数 bfor(int j = i + 1; j < n; ){int left = j + 1, right = n - 1;long a = (long)target - nums[i] - nums[j];while(left < right){int sum = nums[left] + nums[right];if(sum > a) right--;else if(sum < a) left++;else{ret.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left++], nums[right--]));// 去重while(left < right && nums[left] == nums[left - 1])left++;while(left < right && nums[right] == nums[right + 1])right--;}}j++;while(j < n && nums[j] == nums[j - 1])j++;}i ++;while(i < n && nums[i] == nums[i - 1])i++;}return ret;}
}

C++代码编写

class Solution {
public:vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {vector<vector<int>> ret;sort(nums.begin(), nums.end());int n = nums.size();for (int i = 0; i < n; ) {for (int j = i + 1; j < n; ) {int left = j + 1, right = n - 1;long long a = static_cast<long long>(target) - nums[i] - nums[j];while (left < right) {int sum = nums[left] + nums[right];if (sum > a) {right--;} else if (sum < a) {left++;} else {ret.push_back({nums[i], nums[j], nums[left++], nums[right--]});while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {left++;}while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {right--;}}}j++;while (j < n && nums[j] == nums[j - 1]) {j++;}}i++;while (i < n && nums[i] == nums[i - 1]) {i++;}}return ret;}
};