18. 四数之和 Java

Posted 2021-12-04 可持续化发展

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]]

破解版

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        /**
         * 先枚举i、j，再用 k、u 双指针
         * 用双指针优化暴力搜索算法，减少暴力搜索的一层循环
         */
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
                for (int k = j + 1, u = nums.length - 1; k < u; k++) {
                    if (k > j + 1 && nums[k] == nums[k - 1]) continue;
                    /**【就是有没有选择，如果有选择，那这个选择是否正确】
                     * u - 1 > k
                     * 这个是用来试探一下，看看 u 指针还能不能往左走。
                     * 成立，则可以继续往左走。如果还可以往左走，就要去检测 往左走后，是否符合题意。
                     * 不成立，则不能再往左走了，
                     * 即已经确定好了本次循环的 nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u - 1] >= target的 i,j,k,u
                     *
                     * while (u - 1 > k && nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u - 1] >= target)
                     * -> while(A && B)
                     * 这个while 要么从 A 跳出来，要么从 B 跳出来。
                     * 从 A 跳出来 -> u 指针无路可走了（因为 u、k 不能重叠）
                     * 从 B 跳出来 -> u 指针再往下走，就不符合题意了（因为需要 nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u] >= target）
                     * 从while循环跳出来，就确定好了 本次循环的 i,j,k,u，
                     * 然后，验证 nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u] == target
                     */
                    while (u - 1 > k && nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u - 1] >= target)
                        u--;
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u] == target) {
                        res.add(Arrays.asList(new Integer[]{nums[i], nums[j], nums[k], nums[u]}));
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

纯净版

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
                for (int k = j + 1, u = nums.length - 1; k < u; k++) {
                    if (k > j + 1 && nums[k] == nums[k - 1]) continue;
                    while (u - 1 > k && nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u - 1] >= target)
                        u--;
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u] == target) {
                        res.add(Arrays.asList(new Integer[]{nums[i], nums[j], nums[k], nums[u]}));
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}