LeetCode--四数之和

最新推荐文章于 2022-07-28 17:13:44 发布

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#leetcode #算法 #java

本文讲解了如何使用双指针法解决给定数组中满足条件的四元组问题，通过排序和双重循环实现不重复元素的四数之和等于目标值的查找。关键步骤包括去重、指针移动及终止条件的判断。

一、题目描述

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]] ：

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。

二、解题思路

与三数之和一样，使用双指针法，而其中两数使用双重for循环固定。

（1）判断数组长度是否为0或是否小于4

（2）以上条件不满足时，先对数组排序，则利用双重for循环首先确定四数中的两数，然后利用双指针法指向当前j的后一个数与length-1处，当四数之和<target时，则左指针向又移动；四数之和>target时，则右指针向左移动；相等时则存入list。

三、细节

1、去重！！四个加数都应进行一个重复判断，即

//i、j去重
if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
       continue;  //避免重复
 }

//m、n去重
  while (m<n&&nums[m]==nums[m+1]){
     m++;
  }
  while(m<n&&nums[n-1]==nums[n]){
      n--;
   }

2、当前面四数相加>target时，无需再继续（越往后只会越大）;当当前下标数加最后三数<target时，无需再继续（越往前只会越小）

四、代码如下

class Solution07{
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int sumTwo=0;
        int len=nums.length;
        int m,n;
        if(nums.length==0||nums.length<4){  //若数组长度为0或小于3，则不可能存在有3个元素的list相加为0
            return lists;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length-3; i++) { //注意i、j取值范围
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
                continue;  //避免重复
            }
            if(nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target){
                break;
            }
            if(nums[i]+nums[len-1]+nums[len-2]+nums[len-3]<target){
                continue;
            }

            for (int j = i+1; j < nums.length-2; j++) {
                if(j>i+1&&nums[j]==nums[j-1]){
                    continue;  //避免重复
                }
                sumTwo=nums[i]+nums[j];
                m=j+1;
                n=nums.length-1;
                while(m<n){
                    if(sumTwo+nums[m]+nums[n]==target){
                        List<Integer> list = new ArrayList<>(4);
                        list.add(nums[i]);
                        list.add(nums[j]);
                        list.add(nums[m]);
                        list.add(nums[n]);
                        lists.add(list);

                          //此时m、n也要变化，不然出现死循环,且m、n也要保证其不重复（i,j,m,n都要不重复）
                        while (m<n&&nums[m]==nums[m+1]){
                            m++;
                        }
                        m++;
                        while(m<n&&nums[n-1]==nums[n]){
                            n--;
                        }
                        n--;
                    }else if(sumTwo+nums[m]+nums[n]>target){
                        n--;
                    }else{
                        m++;
                    }
                }

            }

        }
        return lists;
    }
}