LeetCode：18 四数之和

题目描述

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]
]

来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/4sum
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思路

这题就是【LeetCode：15 三数之和】的变形

• 将数组排序（对应三数之和中的排序）
• 只要穷举第一个数，在第一个数字后面的数组中做三数之和即可

注意：
穷举第一个数和【三数之和】中是一样的，去重条件：当前数和它前一个数不等，表示不会重复选取同样的数字

对于k数之和，我们都可以用复杂度 O(n^k-2) 穷举k-2个数，最后用 O(n) 复杂度（双指针）完成两数之和，总体复杂度为O(n^k-1)

代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target)
    {
        vector<vector<int>> ans;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i1=0; i1<nums.size(); i1++)
        {
        	// 第一个数去重
            if(i1>0 && nums[i1]==nums[i1-1])
                continue;
            for(int i2=i1+1; i2<nums.size(); i2++)
            {
            	// 第二个数去重
                if(i2>i1+1 && nums[i2]==nums[i2-1])
                    continue;
                int l = i2+1;
                int r = nums.size()-1;
                while(l<r)
                {
                    int sum = nums[i1]+nums[i2]+nums[l]+nums[r];
                    if(sum<target)
                    {
                        l++; continue;
                    }
                    if(sum>target)
                    {
                        r--; continue;
                    }
                    if(sum==target)
                    {
                        ans.push_back(vector<int>{nums[i1],nums[i2],nums[l],nums[r]});
                    }
                    // 第三，第四个数去重
                    while(l+1<nums.size() && nums[l]==nums[l+1])
                        l++;
                    while(0<=r-1 && nums[r]==nums[r-1])
                        r--;
                    l++; r--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};