【Leetcode】N数之和总结篇（双指针法）

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一、例题

力扣：15. 三数之和

三数之和
给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例：
给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，
满足要求的三元组集合为： [ [-1, 0, 1], [-1, -1, 2] ]

力扣：18. 四数之和

四数之和
题意：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。

示例：给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
满足要求的四元组集合为： [ [-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]

二、题解

1.三数之和

代码如下（示例c++）：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end(), less<>());//排序

        for(int i = 0; i < nums.size(); i ++) {
            if(nums[i] > 0 || nums.size() < 3) return res;//剪枝
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])continue;
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while(left < right) {
                if(nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right --;
                else if(nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left ++;
                else {
                    res.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});
                    while(left < right && nums[left] == nums[left + 1])left ++;
                    while(left < right && nums[right] == nums[right - 1])right --;
                    left ++;
                    right --;
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

2.四数之和

代码如下（示例c++）：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        //四数之和
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end());//排序#include<algorithm>

        for(int i = 0; i < nums.size(); i ++) {
            //if(nums[i] > target || nums.size() < 4) return res;//负数不能剪
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;

            for(int j = i + 1; j < nums.size(); j ++) {
            if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
            int left = j + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while(left < right) {
                //减法防止越界
                if(nums[i] + nums[j] < target - (nums[left] + nums[right])) left ++;
                else if(nums[i] + nums[j] > target - (nums[left] + nums[right])) right --;
                else {
                    res.push_back({nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]});
                    while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left ++;
                    while(left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right --;
                    left ++;
                    right --;
                }
            }
            }
        }
        return res;
    }
};