LeetCode——三数之和+三数最接近之和+四数之和

三数之和

看到很多人的题目答案没有注释，在程序详细标注了一下。解题思路是：排序（快排）+双指针+移动去重。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(),nums.end());       //快速排序
        if(nums.size()<3||nums.front()>0||nums.back()<0) return {};  //数目小于3，全大于0，或全小于0，退出
        vector<vector<int>> res;   //存储结果
        for(int i=0;i<nums.size()-2;i++)   //从0开始轮询，细节处是轮询到size()-2前
        {
            int fix=nums[i];                //取当前值
            if(fix>0) break;                //如果当前值大于0，退出轮询，因为后面的数都大于0，再无匹配，fix应该是负数
            if(i>0&&fix==nums[i-1])     
                continue;
            int l=i+1;                   //左指针
            int r=nums.size()-1;         //右指针
            while(l<r)                     
            {
                if(nums[l]+nums[r]==-fix)   //如果找到适合的两个数
                {
                    if(l==i+1 || r==nums.size()-1)   //处于原始位置，就可以加进去
                    {
                        res.push_back(vector<int>{nums[i],nums[l],nums[r]});
                        l++;
                        r--;
                    }
                    else if(nums[l]==nums[l-1])  //对左指针消重，注意此处比较的是前一个，和后一个比较会遇到一种特殊情况出错，那就是左右指针相同时，直接比较到 l>r，与前一个比较可以记录重复前的数据
                        l++;
                    else if(nums[r]==nums[r+1]) //对右指针消重
                        r--;
                    else   //消重完毕
                    {
                        res.push_back(vector<int>{nums[i],nums[l],nums[r]});
                        l++;
                        r--;
                    }
                }
                else if(nums[l]+nums[r]<-fix)       
                    l++;            //如果两数之和较小，左指针向右移
                else r--;           //如果两数之和较大，右指针向左移
            }
        }
        return res;
    }
};

三数最接近之和

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        int len=nums.size();
        if(len<3) return NULL;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int res=nums[len-3]+nums[len-2]+nums[len-1];   //直接采用最后三位进行比较，但是其实不行，为了防止溢出，最好用long long
        int comp=0;
        for(int i=0;i<nums.size()-2;i++)    //轮询到nums.size()-2前即可
        {
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue;
            int l=i+1;
            int r=nums.size()-1;
            while(l<r)
            {
                if(nums[i]+nums[l]+nums[r]==target)  return target;
                else if(nums[l]+nums[r]<target-nums[i])   
                {
                    comp=abs(nums[i]+nums[l]+nums[r]-target);
                    res=(comp<abs(res-target)?nums[i]+nums[l]+nums[r]:res);
                    l++;  //要增大比较的数
                }
                else
                {
                    comp=abs(nums[i]+nums[l]+nums[r]-target);
                    res=(comp<abs(res-target)?nums[i]+nums[l]+nums[r]:res);
                    r--;  //要减小比较的数
                }
            }
        }
        return res;        
    }
};

四数之和

思路和三数之和解题思路一致，排序+双指针，区别在于多了一层嵌套循环，需要事先确定两个数，再用双指针移动选择；此处使用set容器来实现去重，整体代码比三数之和更简洁。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        if(nums.size()<4) return {};
        sort(nums.begin(),nums.end());
        vector<vector<int>> res;     //用来存储结果
        set<vector<int>>    deal;    //使用set容器来去重
        for(int i=0;i<nums.size()-3;i++)
        {
            if(nums[i]>target&&target>0) break;  //当元素大于target且target大于0，后面不可能匹配成功
            for(int j=i+1;j<nums.size()-2;j++)
            {
                int left=j+1;
                int right=nums.size()-1;
                while(left<right)
                {
                    if(nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]<target)
                        left++;
                    else if(nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]>target)
                        right--;
                    else 
                    {
                        vector<int> temp={nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]};
                        deal.insert(temp);
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        for(auto c:deal)
        {
            res.push_back(c);
        }
        return res;
    }
};