代码随想录算法训练营第七天(补)|454. 四数相加 II、383. 赎金信、15. 三数之和、18. 四数之和

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454. 四数相加 II

题目描述:给你四个整数数组 nums1nums2nums3nums4 ,数组长度都是 n ,请你计算有多少个元组 (i, j, k, l),能满足:0 <= i, j, k, l < n ,nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

题目链接:leetcode.cn/problems/4s…

解题思路:

  1. 首先遍历nums1nums2,将nums1 + nums2的得数当作key计入字典,value为该得数出现的次数。
  2. 遍历nums3nums4,如果0 - (nums3 + nums4)dic.keys()中出现过,那么取出对应的value,加在计数器上。要注意计数器加完不用把dic对应的value清零,因为清零会漏掉后面遍历出相同得数的元素。

代码:

class Solution:
    def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
        dic = {}
        n = len(nums1)
        count = 0

        for i in range(n):
            for j in range(n):
                value = nums1[i] + nums2[j]
                if value not in dic:
                    dic[value] = 1
                else:
                    dic[value] += 1
        
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                diff = 0 - (nums3[i] + nums4[j])
                if diff in dic:
                    count += dic[diff]
                else:
                    continue
        
        return count

383. 赎金信

题目描述:给你两个字符串:ransomNotemagazine ,判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。如果可以,返回 true ;否则返回 falsemagazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

题目链接:leetcode.cn/problems/ra…

解题思路:

  1. 剪枝:如果ransomNote的长度大于magazine的长度,很明显不符合题意,返回False
  2. 使用count = collections.Counter(magazine)统计magazine中字母和其出现次数,遍历ransomNote,如果s不在count.keys()中,返回False。如果s在,且count[s]不为0,那么count[s]的值减一,ransomNote的长度减一(遍历完一个字母)。如果s在,且count[s]0,那么就说明magazine中的字符不能构成ransomNote,返回False。遍历完成后,判断ransomNote的长度是否减到0,是则返回True
class Solution:
    def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
        r_n = len(ransomNote)
        m_n = len(magazine)

        if r_n > m_n:
            return False

        count = collections.Counter(magazine)

        for s in ransomNote:
            if s not in count.keys():
                return False
            else:
                if count[s] != 0:
                    count[s] -= 1
                    r_n -= 1
                else:
                    return False
        
        return True if r_n == 0 else False
                

15. 三数之和

题目描述:给你一个整数数组 nums ,判断是否存在三元组[nums[i], nums[j], nums[k]]满足 i != ji != kj != k ,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。注意:答案中不可以包含重复的三元组。

题目链接:leetcode.cn/problems/3s…

解题思路:

  1. 首先排序,便于排除重复三元组。for循环遍历数组,如果第一个就大于0,那么直接跳出循环。 当i > 0时,如果nums[i] == nums[i - 1],那么跳过这个元素。 (* 这里不用nums[i] == nums[i + 1]的原因:因为left是从i + 1开始的,如果用nums[i] == nums[i + 1],那么会错过类似[-1, -1, 2]这种。)
  2. 使用双指针降低时间复杂度,让left = i + 1, right = n - 1。当left < right时,若三个指针所指的三数之和大于0,则说明正数大了,right指针左移。若三数之和小于零,left右移。若等于零,那么计入答案数组。
  3. 当答案数组中有了第一个三元数组,就要开始判断重复。所以当left < right时,若nums[left] == nums[left + 1],跳过下一个,即left + 1。当left < right时,若nums[right] == nums[right - 1],跳过下一个,即right - 1。去重完,left向右走,right向左走。

代码:

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        ans = set()
        n = len(nums)
        nums.sort()

        for i in range(n):
            if nums[i] > 0:
                break
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            left = i + 1
            right = n - 1
            while left < right:
                value = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                if value > 0:
                    right -= 1
                elif value < 0:
                    left += 1
                else:
                    ans.add((nums[i], nums[left], nums[right]))
                    while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                        left += 1
                    while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                        right -= 1
                    left += 1
                    right -= 1
        
        return list(ans)

18. 四数之和

题目描述: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 < na、b、cd 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 。

题目链接:leetcode.cn/problems/4s…

解题思路:

和三数之和类似。要用两个循环+双指针,但要注意因为此题要求的是四数之和为target,不是四数之和等于0,那么就没有必要判断nums[i] > 0了。

代码:

class Solution:
    def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        ans = []
        if n < 4:
            return []
        
        nums.sort()
        
        for i in range(n):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            for j in range(i + 1, n):
                if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
                    continue
                left = j + 1
                right = n - 1
                while left < right:
                    value = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
                    if value > target:
                        right -= 1
                    elif value < target:
                        left += 1
                    else:
                        ans.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
                        while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                            left += 1
                        while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                            right -= 1
                        left += 1
                        right -= 1
        
        return ans