leetcode算法练习【18】四数之和

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题目

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]
]

方案：参考三数和的思路

• leetcode算法练习【15】三数之和

class Solution {
        public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {

            //排序
            Arrays.sort(nums);
            List<List<Integer>> ans = new ArrayList( );
            int right, left;
            for (int j = 0; j < nums.length - 3; j++) {
                if ((j >= 1 && nums[j - 1] == nums[j])) continue;
//                if (nums[j] > target) break;
                for (int i = j + 1; i < nums.length - 2; i++) {
                    if ((i > j + 1 && nums[i - 1] == nums[i]))
                        continue;
                    right = nums.length - 1;
                    left = i + 1;
                    while (right > left) {
                        if (nums[j] + nums[right] + nums[i] + nums[left] > target) {
                            right--;
                        } else if (nums[j] + nums[right] + nums[i] + nums[left] < target) {
                            left++;
                        } else if (nums[j] + nums[right] + nums[i] + nums[left] == target) {
                            //可以匹配
                            ans.add(Arrays.asList(nums[j], nums[i], nums[left], nums[right]));
                            while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++; // 去重
                            while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--; // 去重
                            right--;
                            left++;
                        }
                    }
                }
            }
            return ans;
        }
    }

复杂度计算

• 时间复杂度：O(n²)
• 空间复杂度：O(n)

大佬方案：基本思路大致相同，在很多情况下做了优化（i较大就没必要继续之类），因此会快很多

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length < 4) {
            return result;
        }
        int minValue = nums[0] + nums[1] + nums[2] + nums[3];
        int maxValue = nums[nums.length - 1] + nums[nums.length - 2] + nums[nums.length - 3] + nums[nums.length - 4];

        if (minValue > target || maxValue < target) {
            return result;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                minValue = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[left + 1];
                maxValue = nums[i] + nums[j] + nums[right] + nums[right - 1];
                if (minValue > target || maxValue < target) {
                    continue;
                }
                while (left < right) {
                    int temp = nums[left] + nums[right] + nums[i] + nums[j];
                    if (temp == target) {
                        List<Integer> l = new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        result.add(l);
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            left++;
                        }
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            right--;
                        }
                        left++;
                        right--;
                    } else if (temp > target) {
                        right--;
                    } else {
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
}