第18题. 四数之和

约定不等于承诺〃 2024-03-17 22:27 56阅读 0赞

#### 第18题. 四数之和 ####

*  题干背景
 *  重要思路
 *  具体代码

## 题干背景 ##

[力扣入口-第18题. 四数之和][-_18_.]

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： \[ \[-1, 0, 0, 1\], \[-2, -1, 1, 2\], \[-2, 0, 0, 2\] \]

## 重要思路 ##

1.  难在去重和减枝。
2.  和三数之和是一个思路，都是使用双指针法，基本解法就是三数之和的基础上再套一层for循环。
3.  对于15.三数之和 (opens new window)双指针法就是将原本暴力`O(n^3)`的解法，降为`O(n^2)`的解法，四数之和的双指针解法就是将原本暴力`O(n^4)`的解法，降为`O(n^3)`的解法。

## 具体代码 ##

public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
    
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
        
    
            // nums[i] > target 直接返回，减枝操作
            if(nums[i] > 0 && nums[i] > target){
        
                return result;
            }
    
            if(i > 0 && nums[i-1] == nums[i]){
         // 对nums[i]去重
                continue;
            }
    
            for(int j = i + 1; j < nums.length; j++){
        
                if(j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]){
         // 对nums[j]去重
                    continue;
                }
    
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                while(right > left){
        
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target int会溢出
                    long sum = (long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if(sum > target){
        
                        right--;
                    } else if(sum < target){
        
                        left++;
                    } else{
        
                        result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        // 对nums[left]和nums[right]去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
    
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }

**参考资料**：[第18题. 四数之和][18_.]

[-_18_.]: https://leetcode.cn/problems/4sum/
[18_.]: https://programmercarl.com/0018.%E5%9B%9B%E6%95%B0%E4%B9%8B%E5%92%8C.html#%E8%A1%A5%E5%85%85