LeetCode 018 4Sum

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博客围绕LeetCode 4Sum题目展开，给定含n个整数的数组nums和整数target，需找出数组中所有和为target的唯一四元组。该题与015的3sum类似，不过3sum是第一个元素依次遍历，后两元素用指针前后遍历；4Sum则是前两元素做二重循环，后两元素用指针前后遍历。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

4Sum

Given an array nums of n integers and an integer target, are there elements a, b, c, and d in nums such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note:

The solution set must not contain duplicate quadruplets.（不能重复元素）

在这里插入代码片Example:

Given array nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2], and target = 0.

A solution set is:
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

题目分析

和 015 的3sum很像，但是这里是四个元素，015 是第一个元素进行依次遍历，后面两个元素设定指针一前一后遍历。

这里则是前面两个元素做一次二重循环。后面两个元素设定指针一前一后遍历。

//代码是大神写的，非原创
class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
     List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length < 4) return res;
        Arrays.sort(nums);
        if (nums[0] + nums[1] + nums[2] + nums[3] > target ||
            nums[nums.length-1] + nums[nums.length-2] + nums[nums.length-3] + nums[nums.length-4] < target)
            return res;
        int len_3 = nums.length - 3;
        int len_2 = nums.length - 2;
        int len_1 = nums.length - 1;
        int last_i = nums[0] - 1;
        for (int i = 0; i < len_3; i++) {//第一个数，只能遍历到倒数第四个数
            if (nums[i] == last_i) continue;
            last_i = nums[i];
            int last_j = last_i - 1;
            for (int j = i + 1; j < len_2; j++) {//第二个数，只能遍历到倒数第三个数
                if (nums[j] == last_j) continue;
                last_j = nums[j];
                int innerTarget = target - last_i - last_j;
                if (nums[j+1] + nums[j+2] > innerTarget || nums[nums.length-1] + nums[nums.length-2] < innerTarget) continue;
                //后面就和 015 处理方式是一样的了
                int left = j + 1, right = len_1;
                while (left < right) {
                    int innerSum = nums[left] + nums[right];
                    if (innerSum == innerTarget) {
                        res.add(Arrays.asList(last_i, last_j, nums[left], nums[right]));
                        left++;
                        right--;
                        while (nums[left] == nums[left-1] && left < right) left++;
                        while (nums[right] == nums[right+1] && left < right) right--;
                    } else if (innerSum < innerTarget) {
                        left++;
                    } else {
                        right--;
                    }
                }
            }
        }

        return res;
    }
}