力扣18题四数之和双指针算法

18. 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]]

算法思路

排序
依次固定一个数a
在a后面的区间内, 利用"三数之和"找到三个数, 是这三个数的和等于target - a即可(三数之和题解点击这里)
- 三数之和:
- 依次固定一个数b
- 在b后面的区间内, 使用"双指针"找到两个数, 使这两个数的和等于target - a - b

处理细节问题

处理重复四元组:

找到⼀个结果之后， left 和 right 指针要「跳过重复」的元素;
当使⽤完⼀次双指针算法之后，固定的 b 要「跳过重复」的元素;
当固定a的情况都遍历完了之后, 固定的 a 也要「跳过重复」的元素。

Java代码

class Solution {public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {Arrays.sort(nums);List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();int n = nums.length;int i = 0;while(i < n - 3) {if(nums[i] > 0 && nums[i] > target) {break;}//固定数aint a = nums[i];long targetA = target - a;int j = i + 1;while (j < n - 2) {if(nums[j] > 0 && nums[j] > targetA) {break;}//固定数bint b = nums[j];long targetB = targetA - b;int left = j + 1;int right = n - 1;while (left < right) {int sum = nums[left] + nums[right];if(sum < targetB) {left++;} else if (sum > targetB) {right--;} else {lists.add(Arrays.asList(a, b, nums[left], nums[right]));left++;right--;//去重, 不能越界while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {left++;}while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {right--;}}}//去重, 不能越界j++;while (j < n - 2 && nums[j] == nums[j - 1]) {j++;}}//去重, 不能越界i++;while (i < n - 3 && nums[i] == nums[i - 1]) {i++;}}return lists;}
}