四数之和

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leetcode 四数之和 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 。

 

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]]

可以类似于三数之和的解法,首先排序是很有必要的,数组有序的情况下可以更好的遍历元素,直接从左到右遍历即可,也可以比较方便的去重,重复元素一定是相邻的。四重循环遍历元素不是很友好,使用双指针的话可以减少一重循环,首先第一层循环i寻找第一个数,第二层循环j寻找第二个数,然后在使用两个指针left、right指向后面数组的两个边界,left就寻找第三个数,right寻找第四个数,默认的话i=0,j=+1,left=j+1,right=length-1。固定i,j位置后,移动left、right两个指针相向移动直到相撞,每次就计算这四个数之和,如果恰好等于target,那就添加到结果集,同时需要移动left、right指针;如果总和大于target,那说明最右边的指针right太大了一点,需要移动一下right指针,反之小于target就移动一下left指针。判断重复的话就是如果left、right移动后和移动前是一样的就需要在移动一下,直到移动到不重复的位置(需要注意范围)。

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> sumList = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length < 4) {
            return sumList;
        }
        Arrays.sort(nums);
        int length = nums.length;
        for (int i = 0; i < length - 3; i++) {
            // 重复的跳过
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            // 第一个数都大 后面的肯定都大与target
            if ((long) nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {
                break;
            }
            for (int j = i + 1; j < length - 2; j++) {
                // 重复的跳过
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                // 第一个数都大 后面的肯定都大与target
                if ((long) nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) {
                    break;
                }
                // 两个指针
                int left = j + 1;
                int right = length - 1;
                while (left < right) {
                    long sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    // 是目标值了
                    if (sum == target) {
                        sumList.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        // 移动到下一个不重复的位置
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            left++;
                        }
                        left++;
                        // 移动到下一个不重复的位置
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            right--;
                        }
                        right--;
                    } else if (sum < target) {
                        // 太小了 移动left
                        left++;
                    } else {
                        // 太大了 移动right
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return sumList;
    }
}