算法力扣刷题记录二十【18题. 四数之和】

前言

哈希篇，继续。
记录二十【18题. 四数之和】

一、题目阅读

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]]

提示：

1 <= nums.length <= 200
-10^9 <= nums[i] <= 10^9
-10^9 <= target <= 10^9

二、尝试实现

学过“三数之和”，同法炮制可以求解4数之和。但是同样有问题需要注意，先上代码，再说细节点：

class Solution {
public:vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {sort(nums.begin(),nums.end());//排序vector<vector<int>> result;if((nums[nums.size()-1] < 0 && target >= 0) || (nums[0] > 0 && target <= 0)){return result;}for(int a = 0;a < nums.size();a++){if(a > 0 && nums[a] == nums[a-1]){  //a去重continue;}for(int b = a+1;b < nums.size();b++){if((b-1 > a) && nums[b] == nums[b-1]){///b-1>a。continue;}int c = b+1;int d = nums.size()-1;while(c < d){if(nums[a] + nums[b] > target - nums[c] - nums[d]){d--;}else if(nums[a] + nums[b] < target- nums[c]- nums[d]){c++;}else{result.push_back({nums[a],nums[b],nums[c],nums[d]});while(c < d && nums[d] == nums[d-1]){d--;}while(c < d && nums[c] == nums[c+1]){c++;}c++;d--;}}}}return result;}
};

细节及区别：

a,b,c,d分别去重；用c、d作为活动区间，所以c,d去重两个while，注意c<d即可；a去重，保证下标不违法，逐步后移。
- 重点是b去重，第二层循环，b=a+1，从a+1开始，所以去重应该（b-1 > a），否则nums[b]和nums[a]比较，错误。另外因为先b++再去重，所以nums[b]和nums[b-1]比较。
直接返回部分：
```
 if((nums[nums.size()-1] < 0 && target >= 0) || (nums[0] > 0 && target <= 0)){return result;}
```
- target不再是0，nums元素有正有负（注意提示）。所以能够直接返回的条件是：
- nums全为负，target >=0，肯定空；
- nums全为正，target <=0，肯定空；
提示：-10⁹ <= nums[i] <= 10⁹，说明可能(nums[a] + nums[b] +nums[c] + nums[d])超出“int”类型范围，导致运行错误。
- 怎么控制求和不超过int类型最大值？
- 把nums[c] + nums[d]移到等式的右边，3个10⁹相加超过int，2个10⁹相加可以不超过int范围。

代码随想录学习

学习内容

思路：同思路。

代码实现区别：

去重——操作一样。回顾细节部分第一点；
剪枝：有所区别。回顾细节部分第二点；
- 参考给出的剪枝操作，分别在第一层a所在循环和第二层b所在循环。
- 第一层循环剪枝：(nums[a] > target && nums[a] > 0 )。解释原因：nums[a]>0，后面的肯定也是大于0（排过序），加正数会越加越大。所以可以break;
- 第二层循环剪枝：(nums[a] +nums[b]> target && nums[a] +nums[b] >= 0 )，把nums[a] +nums[b]看作一个整体。为什么呢？
  - target>=0时候肯定没有问题；
  - 当target < 0，nums[a] +nums[b] >= 0，那么nums[b] 一定>= 0，保证nums[b]后面都是正数，往后会越加越大，所以可以break;
  - 如果只是nums[b] >= 0，可以吗？可以。因为nums[b]往后都是正数，加正数会越加越大。在nums[a] +nums[b]> target的基础上。
  - 所以第一个条件得是nums[a] +nums[b]> target 。
超出范围怎么处理？回顾细节部分第三点；
- 直接转换成long类型。