18. 四数之和

解题思路

• 外围的四数之和（fourSumTarget 方法）：
  • 首先对输入数组nums进行排序，这样可以方便后面进行双指针搜索，同时也有助于去除重复的元组。
  • 遍历排序好的数组，固定第一个数nums[i]然后对剩余的部分进行三数之和的搜索。
  • 每次找到三数之和的结果(temp)后，将固定的数nums[i]添加到每个三元组中，转换成一个四元组并加入最终结果res中。
  • 在每次循环的最后，移动指针i跳过相同的元素，以防止四元组重复。
• 中间层的三数之和（threeSum 方法）：
  • 从指定的start位置开始遍历，固定第一个数nums[i]，然后在剩余数组中寻找两个数其和为target - nums[i]。
  • 通过调用twoSumTarget方法来找出所有满足条件的两数之和的组合temp。
  • 将每个找到的组合temp转换成三元组，将固定的数nums[i]添加进去。
  • 同样的，移动指针i跳过重复元素，以防重复的三元组。
• 最内层的两数之和（twoSumTarget 方法）：
  • 使用双指针方法来找出所有和为给定target的两个数，这里的target是由threeSum方法传递下来的目标和。
  • 通过左右指针left和right在排序数组中向中间搜索，当找到两数之和等于目标时，记录这一对数到结果列表。
  • 与前两个方法相同，对左右指针分别向内移动以跳过重复的元素，防止结果集中出现重复的组合。

class Solution {// 转换为三数之和 在转换为两数之和List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target){return fourSumTarget(nums,(long)target);}public List<List<Integer>> fourSumTarget(int[] nums, long target) {// 首先对数组进行排序Arrays.sort(nums);int n = nums.length;for(int i = 0; i < n; i++){List<List<Integer>> temp = threeSum(nums,i+1,target - (long)nums[i]);// 添加元素 成为三元组for(List<Integer> t: temp){t.add(nums[i]);res.add(t);}// 去除第一个重复元素while(i < n - 1 && nums[i] == nums[i+1]){i++;}}return res;}public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums, int start,long target){int n = nums.length;List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();for(int i = start; i < n; i++){// 满足条件的temp 不止一个List<List<Integer>> temp = twoSumTarget(nums,i+1,target - (long)nums[i]);// 添加元素 成为三元组for(List<Integer> t: temp){t.add(nums[i]);result.add(t);}// 去除第一个重复元素while(i < n - 1 && nums[i] == nums[i+1]){i++;}}return result;}public List<List<Integer>> twoSumTarget(int[] nums, int start,long target){int n = nums.length;List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();int left = start;int right = n - 1;long t = target;while(left < right){long sum = (long)nums[left] + (long)nums[right];long l = nums[left];long r = nums[right];if(sum == t){List<Integer> a = new ArrayList<>();a.add(nums[left]);a.add(nums[right]);result.add(a);// 去除重复的元素while(left < right && nums[left] == l){left++;}// 去除重复元素while(left < right && nums[right] == r){right--;}}else if(sum < t){while(left < right && nums[left] == l){left++;}}else if(sum > t){while(left < right && nums[right] == r){right--;}}}return result;}
}