四数之和的解决方法--双指针+去重+剪枝

Posted 2021-08-07 C_YCBX Py_YYDS

文章目录

• 题目
• 题目解析
• 代码以及效率

题目

题目解析

读完题目，发现需要去重！那么这就需要在排序的基础上，判断每次的选择和上一次是否相同，若相同则continue，由于是选择同一个数组元素的组合，所以无法使用哈希表进行优化，只能通过双指针，把两层循环优化为一层循环。

• 优化的关键：剪枝

1. 最小的四个加起来若还是大于 target 则不可能存在等于 target 的组合 => break;
2. 当前选择的数加上最大的三个数小于 target 则当前选择的数无法形成等于 target 的四元组。=> continue;

代码以及效率

效率如下：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>>res; 
        int sz = nums.size();
        if(sz<4)return res;
        sort(nums.begin(),nums.end());
       
        for(int i=0;i<sz-3;i++){
            //对特殊情况剪枝：1.最小的四个加起来若还是大于target则不可能存在等于target的组合 2. 当前选择的数加上最大的三个数小于target则当前选择的数无法形成等于target的四元组。
            if((nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3])>target)
                break;
            if(nums[i]+nums[sz-3]+nums[sz-2]+nums[sz-1]<target)
                continue;
            //去重处理，此次选择的数不能和上次相同
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1])
                continue;
            for(int j=i+1;j<sz-2;j++){
            //对特殊情况剪枝：1.最小的四个加起来若还是大于target则不可能存在等于target的组合 2. 当前选择的数加上最大的三个数小于target则当前选择的数无法形成等于target的四元组。
                if(nums[i]+nums[j]+nums[j+1]+nums[j+2]>target)
                    break;
                if(nums[i]+nums[j]+nums[sz-2]+nums[sz-1]<target)
                    continue;
            //去重处理，此次选择的数不能和上次相同
                if(j>i+1&&nums[j]==nums[j-1])
                    continue;
                int t = target-(nums[i]+nums[j]);
                int l = j+1,r = sz-1;
                //双指针优化最后两层循环。
                while(l<r){
                    int&& q = nums[l]+nums[r];
                    if(q>t)r--;
                    else if(q<t)l++;
                    else{
                    res.emplace_back(vector<int>{nums[i],nums[j],nums[l],nums[r]});
                    r--;l++;
                    while(l<r&&nums[r]==nums[r+1])r--;
                    while(l<r&&nums[l]==nums[l-1])l++;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
};