【算法训练】day19四数之和

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

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首先枚举a，内部就是一个三数之和，参考：三数之和 

对a进行去重：针对已经遍历过的a去重，nums[a] == nums[a-1]，不能是nums[a+1]，因为nums[a+1]可能是b

枚举b，内部就是一个两数之和：参考：两数之和

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int length = nums.length;
        for (int a = 0; a < length - 3; a++) {// 枚举a
            long tmpA = nums[a];
            if (a > 0 && tmpA == nums[a - 1])
                continue;// 对a去重
            // 最小的4个数相加大于target，则直接跳出，没戏了
            if (tmpA + nums[a + 1] + nums[a + 2] + nums[a + 3] > target) {
                break;
            }
            // 最大的三个数相加小于target，则进入a枚举的下一轮循环
            if (tmpA + nums[length - 1] + nums[length - 2] + nums[length - 3] < target) {
                continue;
            }
            // 枚举b
            for (int b = a + 1; b < length - 2; b++) {
                long tmpB = nums[b];
                if (b > a + 1 && tmpB == nums[b - 1])
                    continue;// 对b去重
                if (tmpA + tmpB + nums[b + 1] + nums[b + 2] > target) {
                    break;// 固定a后的最小的4个数字相加大于target，直接跳出
                }
                if (tmpA + tmpB + nums[length - 1] + nums[length - 2] < target) {
                    continue;// 固定a后最大的4个数字之和小于target，进入b枚举的下一轮循环
                }

                // 第三第四个数字寻找：c和d，由于固定了a和b，所以接下来类似两数之和
                int c = b + 1;
                int d = length - 1;
                while (c < d) {
                    long tmpC = nums[c];
                    long tmpD = nums[d];
                    long sum = tmpA + tmpB + tmpC + tmpD;
                    if (sum > target) {
                        d--;// 把d变小
                    } else if (sum < target) {
                        c++;// 把c变大
                    } else {// 满足条件的cd二元组
                        //注意：返回的是integer类型的，所以强转为int
                        list.add(List.of((int) tmpA, (int) tmpB, (int) tmpC, (int) tmpD));
                        
                        //对c和d去重
                        c++;
                        while (c < d && nums[c] == nums[c - 1]) {
                            c++;
                        }
                        d--;
                        while (d > c && nums[d] == nums[d + 1]) {
                            d--;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return list;

    }
}