18 四数之和

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描述

18 四数之和

 * @lc app=leetcode.cn id=18 lang=cpp 
 * algorithms
 * Medium (37.48%)
 * Likes:    438
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 * Total Accepted:    73.3K
 * Total Submissions: 195.6K
 * Testcase Example:  '[1,0,-1,0,-2,2]\n0'
 *
 * 给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c
 * + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
 * 
 * 注意：
 * 
 * 答案中不可以包含重复的四元组。
 * 
 * 示例：
 * 
 * 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
 * 
 * 满足要求的四元组集合为：
 * [
 * ⁠ [-1,  0, 0, 1],
 * ⁠ [-2, -1, 1, 2],
 * ⁠ [-2,  0, 0, 2]
 * ]
 * 
 * 

思路

• 第一步：先排序，从小到大排序，如果最小值都比target 大，直接可以过滤，如果总个数小于四个 也可以直接过。
• 第二步：先选中两个值，可以通过两层循环进行确定两个值
• 再将剩余的两个值通过首尾两个指针确定，移动指针寻找合适的两个值即可。
• 要注意的是去重。

答案代码

// @lc code=start
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        if(nums.size()<4)
             return result;
        
        size_t n_size = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());

        for(int i=0; i<n_size-3; i++)
        {
            // 不存在
            if(target<=0 && nums[i]>0) break;
            if(nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3] > target) break;
            // 此时条件不满足
            if(nums[i]+nums[n_size-3]+nums[n_size-2]+nums[n_size-1] < target) continue;
            // 重复项
            if(i>0 && nums[i]==nums[i-1]) continue;

            for(int j=i+1; j<n_size-2; j++){
                // 不存在
                if(nums[i]+nums[j]+nums[j+1]+nums[j+2]>target) break;
                // 此时条件不满足
                if(nums[i]+nums[j]+nums[n_size-2]+nums[n_size-1] < target) continue;
                // 重复项
                if(j>i+1 && (nums[j]==nums[j-1])) continue;

                int start=j+1, end=n_size-1;
                while(start<end){
                    int sum = nums[i]+nums[j]+nums[start]+nums[end];
                    if(sum<target) start++;
                    else if(sum>target) end--;
                    else{
                        result.push_back({nums[i], nums[j], nums[start], nums[end]});
                        int last_start=start, last_end=end;
                        // 剔除重复项
                        while(start<end && nums[start] == nums[last_start]) start++;
                        while(start<end && nums[end] == nums[last_end]) end--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};
// @lc code=end