题目

454. 四数相加 II

自己想法

搞四个for循环暴力求解。运行还是能通过基础的测试案例，但是提交就显示超时了。。

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        int count = 0;
        int sum = 0;
        for(int i = 0;i<nums1.size();i++){
            for(int j = 0;j<nums2.size();j++){
                for(int k = 0;k<nums3.size();k++){
                    for(int l = 0;l<nums4.size();l++){
                        if((nums1[i]+nums2[j]+nums3[k]+nums4[l])==0){
                            count++;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

哈希法

思路：

• 定义一个unordered_map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数。
• 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中。
• 定义变量count，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。
• 遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。注意这里不是count++，而是count+value，因为map中满足a+b+c+d=0这个条件的个数我们用value记录了。
• 返回统计值 count。

关于编程的一些知识：

1. 遍历数组的简单写法：for(int a:nums1)
2. map[i]：取i这个键值的实值
3. map[a+b]++：map的 key存入a+b且键值为a+b的实值++

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        int count = 0;
        unordered_map<int,int> map;
        //从num1和num2中取元素的简单写法
        for(int a:nums1){
            for(int b:nums2){
                //这句的意思是map中键值(key)为a+b的实值(value)++
                map[a+b]++;
            }
        }
        for(int c:nums3){
            for(int d:nums4){
                int i = 0 - (c+d);
                //找到了
                if(map.find(i)!=map.end()){
                    //下面这句的简单写法：count+=map[i];
                    //map中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
                    //因此map[i]解释为：取i这个键值的实值
                    count = count + map.find(i)->second;
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

383. 赎金信

整合map和数组做法

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        //可以用数组做，也可以用map做
        #define _use_vecter 1
        #if _use_vecter
        {   
            //全是小写字母---26
            int hash[26]={0};
            //判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成
            //故先存 magazine 到 hash 中
            for(char i:magazine){
                int num = i - 'a';
                hash[num]++;
            }
            //判断
            for(char i:ransomNote){
                int num = i - 'a';
                hash[num]--;
            }
            for(int i:hash){
                if(i<0){
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
        #endif

        #define _use_map 0
        #if _use_map
        {
            unordered_map<char,int> mymap;
            for(char i:magazine){
                mymap[i]++;
            }
            for(char i:ransomNote){
                mymap[i]--;
            }
            for(int i=0;i<mymap.size();i++){
                if(mymap[i]<0){
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
        #endif
    }
};

自己的想法

思路：

• 关键：ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成
• 把magazine 里面的字符存入哈希表（用数组）
• 查ransomNote，在哈希表出现对应位置相减
• 遍历哈希表，出现<0的则说明ransomNote有的字母超出magazine里的相同字母数量了，则返回false

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        //思路：判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成
        //把magazine 里面的字符存入哈希表（用数组）
        //查ransomNote，在哈希表出现对应位置相减，遍历哈希表，出现<0则返回false
        int hashtable[26] = {0};
        for(int m:magazine){
            hashtable[m-'a']++;
        }
        for(int r:ransomNote){
            hashtable[r-'a']--;
        }
        for(int s:hashtable){
            if(s<0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

15. 三数之和

双指针法

思路：

• 首先将数组排序，然后有一层for循环，i从下标0的地方开始，同时定一个下标left 定义在i+1的位置上，定义下标right 在数组结尾的位置上
• 在数组中找到 abc 使得a + b +c =0，我们这里相当于 a = nums[i]，b = nums[left]，c = nums[right]
• 如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 此时三数之和大了，因为数组是排序后了，所以right下标就应该向左移动，这样才能让三数之和小一些。
• 如果 nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0 说明 此时 三数之和小了，left 就向右移动，才能让三数之和大一些，直到left与right相遇为止。

注意点：a、b、c的去重

• a, b ,c, 对应的就是 nums[i]，nums[left]，nums[right]

a的去重

• a是nums里遍历的元素，那么应该直接跳过去。

但这里有一个问题，是判断 nums[i] 与 nums[i + 1]是否相同，还是判断 nums[i] 与 nums[i-1] 是否相同。

• 如果判断nums[i] 与 nums[i + 1]是否相同，就把 三元组中出现重复元素的情况直接pass掉了。 例如{-1, -1 ,2} 这组数据，当遍历到第一个-1 的时候，判断 下一个也是-1，那这组数据就pass了。
• 如果判断nums[i] 与 nums[i - 1] 是否相同，在看 {-1, -1 ,2} 这组数据，当遍历到 第一个 -1 的时候，只要前一位没有-1，那么 {-1, -1 ,2} 这组数据一样可以收录到 结果集里。

b和c的去重

while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;

while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

编程知识/二维容器基础操作

• 排序函数：sort(nums.begin(), nums.end());
• 二维容器定义方式：vector<vector<int>> result;
• 往二维容器插入的内容必须是容器：result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        //排序操作
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }
            // 错误去重a方法，将会漏掉-1,-1,2 这种情况
            /*
            if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                continue;
            }
            */
            // 正确去重a方法
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while (right > left) {
                // 去重复逻辑如果放在这里，0，0，0 的情况，可能直接导致 right<=left 了，从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
                /*
                while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                */
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
                else {
                    //往二维数组添加数组操作
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重
                    // 注意这里是while循环查找
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                    // 找到答案时，双指针同时收缩
                    right--;
                    left++;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};

18. 四数之和

双指针法

和三数之和大同小异，注意点和思路写在注释中。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        //定义二维容器
        vector<vector<int>> result;
        //对nums排序，从小到大
        sort(nums.begin(),nums.end());
        //外层循环：找第一个元素
        for(int k=0;k<nums.size();k++){
            //外层剪枝：
            // 如果第一个数大于target && 第一个数是个大于等于0的数（非负数）
            // 那么不管target是任意数，都无法找到一个四元组相加=target
            if(nums[k]>target && nums[k] >= 0){
                break;//直接跳出一层循环
            }
            //外层对k去重
            if(k>0 && nums[k] == nums[k-1]){
                continue;
            }
            //内层循环：找第二个元素
            for(int i=k + 1;i<nums.size();i++){
                //内层剪枝：
                // 如果第一个数+第二个数大于target && 第一个数+第二个数是个大于等于0的数
                // 那么也不管target是任意数，都无法找到一个四元组相加=target
                if(nums[k]+nums[i]>target && nums[k]+ nums[i] >= 0){
                    break;
                }
                //内层对i去重
                if(i>k + 1 && nums[i] == nums[i-1]){
                    continue;
                }
                //定义left和right，指向第三个数和第四个数
                int left = i+1;
                int right = nums.size()-1;
                //开始寻找满足条件的四元组
                while (right > left){
                    //如果相加<target,则left往后移动
                    if((long)nums[k]+nums[i]+nums[left]+nums[right] < target){
                        left++;
                    }
                    //如果相加>target,则right往前移动
                    else if((long)nums[k]+nums[i]+nums[left]+nums[right] > target){
                        right--;
                    }
                    //如果找到满足条件的，加入到result中
                    else if((long)nums[k]+nums[i]+nums[left]+nums[right] == target){
                        result.push_back(vector<int>{nums[k],nums[i],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++;
                        // 找到答案，双指针收缩
                        left++;
                        right--;
                    }
                }

            }
        }
        return result;
    }
};

补充

break和continue的区别

• break用于跳出一个循环体或者完全结束一个循环，不仅可以结束其所在的循环，还可结束其外层循环。
• continue语句的作用是跳过本次循环体中剩下尚未执行的语句，立即进行下一次的循环条件判定，可以理解为只是中止(跳过)本次循环，接着开始下一次循环。

总结

今日学习时长：3h+30min