代码随想录算法训练营第七天| 454.四数相加II 、383. 赎金信、15. 三数之和、 18. 四数之和-优快云博客

文章讲述了如何通过哈希表（如Counter、数组和集合）解决四数之和（4Sum）、三数之和等编程问题，涉及Python中的数据结构应用和优化策略。作者提到前三题使用哈希法可能导致超时，但理解了不同数据结构的优劣并意识到它们在实际场景中的适用性。

题目和思路：

一、454.四数相加II

创建一个哈希表来存储 nums1 和 nums2 中所有可能两数之和的出现次数。遍历 nums3 和 nums4，对于每一对 (nums3[k], nums4[l])，检查其和的相反数是否在哈希表中。如果在，则存在一些 (i, j) 使得 nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0。对于哈希表中每个匹配的和，将其出现次数累加到结果中。代码如下：

class Solution:
    def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
        from collections import Counter
        dict12 = Counter(x + y for x in nums1 for y in nums2)
        return sum(dict12[-(x + y)] for x in nums3 for y in nums4)

二、383. 赎金信

方法一：巧用Counter类的非负性判断ransomNote是否比magazine小

class Solution:
    def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
        from collections import Counter
        ransomNoteCounter = Counter(ransomNote)
        magazineCounter = Counter(magazine)
        return not ransomNoteCounter - magazineCounter

方法二：使用数组作为哈希表：

class Solution:
    def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
        char_count = [magazine.count(char) for char in set(ransomNote)]
        return all(ransomNote.count(char) <= count for char, count in zip(set(ransomNote), char_count))

对数组进行排序。
遍历排序后的数组，对于每个元素 nums[i]：
如果 nums[i] 是正数，由于数组已排序，后面不可能有两个数的和为负数，因此可以直接结束循环。
如果 nums[i] 与前一个元素相同，跳过这个元素以避免重复。
设置两个指针：left 指向 i + 1，right 指向数组的最后一个元素。
当 left 小于 right 时，进行以下操作：
计算 sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]。
如果 sum == 0，找到了一个有效的三元组。随后移动 left 和 right 指针，跳过所有重复的元素。
如果 sum < 0， left 指针右移。
如果 sum > 0， right 指针左移。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        result = []

        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] > 0:
                break
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue

            left, right = i + 1, len(nums) - 1
            while left < right:
                sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                if sum == 0:
                    result.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                        left += 1
                    while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                        right -= 1
                    left += 1
                    right -= 1
                elif sum < 0:
                    left += 1
                else:
                    right -= 1

        return result

四、18. 四数之和

class Solution:
    def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        result = []
        n = len(nums)

        for i in range(n):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue

            for j in range(i + 1, n):
                if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
                    continue

                left, right = j + 1, n - 1
                while left < right:
                    total = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
                    if total == target:
                        result.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
                        while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                            left += 1
                        while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                            right -= 1
                        left += 1
                        right -= 1
                    elif total < target:
                        left += 1
                    else:
                        right -= 1

        return result

再套一层..........