Leetcode 18. 四数之和

最新推荐文章于 2025-12-28 22:03:12 发布

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#leetcode #java

本文介绍了一种解决四数之和问题的有效算法。通过使用双指针技术和排序后的二重for循环，该算法能够在O(n^2)的时间复杂度内找到所有不重复的四元组，使得它们的和等于给定的目标值。

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。
在这里插入图片描述

思路：双指针，二重for循环，先对数组进行排序。如果四数之和大于target，右指针往左移动，如果和小于target，左指针往右移动。为了避免出现重复的数组答案，比如[2,2,2,2,2]，target = 8,这里只会返回一个2 2 2 2，我们可以让第一重循环的i和前面的元素进行判断，看是否相等，如果相等，跳至最后一个相等的元素。因为是四数之和，只用判断到倒数第三个就可以了，所以for循环的判断条件为length-2；

public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        // 排序
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        // 如果数组为空或者元素数量还不足4个，我们就直接返回空列表
        if(nums == null || nums.length < 4){
            return list;
        }
        for(int i = 0; i < nums.length-2; i++){
            while (i > 0){
                if(nums[i] == nums[i-1] && i <nums.length-2){
                    i++;
                }else {
                    break;
                }
            }
            for(int j = i+1; j < nums.length-2; j++){
                while (j > i+1){
                    if(nums[j] == nums[j-1] && j <nums.length-2){
                        j++;
                    }else {
                        break;
                    }
                }
                int left = j+1;
                int right = nums.length-1;
                while(right > left){
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if(sum == target){
                        list.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            ++left;
                            // 跳至最后一个相同的元素
                        }
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            --right;
                            //
                        }
                        left++;
                        right--;
                    }else if(sum > target){
                        right--;
                    }else if(sum < target){
                        left++;
                    }

                }
            }
        }
        return list;
    }

两个for循环，时间复杂度O(n方)

在这里插入图片描述