四数之和（C++）

最新推荐文章于 2024-11-12 01:30:27 发布

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本文介绍了如何使用双指针优化算法解决LeetCode中的四数之和问题，针对数组 nums 和目标值 target，找到满足 nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] = target 的不重复四元组解。通过示例和代码实现展示了如何避免数据溢出，降低时间复杂度至 O(n^3)。

题目：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。

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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]]

思路：四数之和可以在三数之和上做修改，三数之和通过双指针解法可以将时间复杂度降到O(n²)，四数之和通过双指针解法可以将时间复杂度降到O(n³)，也就是降一个数量级。但是要注意四数之和与target比较大小时，很有可能会发生数据溢出，所以要做修改。

三数之和代码链接

四数之和代码：

class Solution {	//四数之和
public:
	vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
		vector<vector<int>> result;
		sort(nums.begin(), nums.end());
		if (nums.size() < 4)
			return result;
		for (int first = 0; first < nums.size(); first++) {
			if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1])
				continue;
			for (int second = first + 1; second < nums.size(); second++) {
				if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1])
					continue;
				int third = second + 1;
				int four = nums.size() - 1;
				while (third < four){
					//if (nums[first] + nums[second] + nums[third] + nums[four] > target) { //会溢出
					if (nums[first] + nums[second] > target - (nums[third] + nums[four])) {
						four--;
						while (third < four && nums[four] == nums[four + 1])
							four--;
					}
					else if (nums[first] + nums[second] < target - (nums[third] + nums[four])) {
						third++;
						while (third < four && nums[third] == nums[third - 1])
							third++;
					}
					else {
						result.push_back(vector<int>{nums[first], nums[second], nums[third], nums[four]});
						while (third < four && nums[four] == nums[four - 1])
							four--;
						while (third < four && nums[third] == nums[third + 1])
							third++;
						third++;
						four--;
					}
				}
			}
		}
		return result;
	}
};

int main()
{
	vector<int> nums = { 2, 2, 2, 2, 2 };
	int target = 8;
	Solution solution;
	solution.fourSum(nums, target);
	return 0;
}