diff --git a/solution/018.4Sum/README.md b/solution/018.4Sum/README.md new file mode 100644 index 0000000000000..3894e0b6e6393 --- /dev/null +++ b/solution/018.4Sum/README.md @@ -0,0 +1,99 @@ +## 四数之和 +### 题目描述 + +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] +] + + +### 解法 +1. 将数组排序 +2. 先假设确定一个数 nums[i] 将 4Sum 问题转换为 3Sum 问题; +3. 再假设确定一个数将 3Sum 问题转换为 2Sum 问题; +4. 对排序数组,用首尾指针向中间靠拢的思路寻找满足 target 的 nums[l] 和 nums[k] + +```java +class Solution { + public List> fourSum(int[] nums, int target) { + + List> re = new ArrayList<>(); + if(nums == null || nums.length < 4) { + return re; + } + Arrays.sort(nums); + for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) { + + // 当 nums[i] 对应的最小组合都大于 target 时,后面大于 nums[i] 的组合必然也大于 target, + if(nums[i] + nums[i+1] + nums[i+2] + nums[i+3] > target) { + break; + } + // 当 nums[i] 对应的最大组合都小于 target 时, nums[i] 的其他组合必然也小于 target + if(nums[i] + nums[nums.length-3] + nums[nums.length-2] + nums[nums.length-1] < target) { + continue; + } + + int firstNum = nums[i]; + for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) { + + // nums[j] 过大时,与 nums[i] 过大同理 + if(nums[i] + nums[j] + nums[j+1] + nums[j+2] > target) { + break; + } + // nums[j] 过小时,与 nums[i] 过小同理 + if(nums[i] + nums[j] + nums[nums.length-2] + nums[nums.length-1] < target) { + continue; + } + + int twoSum = target - nums[i] - nums[j]; + int l = j + 1; + int k = nums.length - 1; + while (l < k) { + int tempSum = nums[l] + nums[k]; + if(tempSum == twoSum) { + ArrayList oneGroup = new ArrayList<>(4); + oneGroup.add(nums[i]); + oneGroup.add(nums[j]); + oneGroup.add(nums[l++]); + oneGroup.add(nums[k--]); + re.add(oneGroup); + while (l < nums.length && l < k && nums[l] == oneGroup.get(2) && nums[k] == oneGroup.get(3)) { + l++;k--; + } + } + else if(tempSum < twoSum) { + l++; + } + else { + k--; + } + } + // 跳过重复项 + while ((j < nums.length - 2) && (twoSum + nums[i] + nums[j+1] == target)) { + j++; + } + } + // 跳过重复项 + while (i < nums.length - 3 && nums[i+1] == firstNum){ + i++; + } + } + return re; + } +} +``` \ No newline at end of file diff --git a/solution/018.4Sum/Solution.java b/solution/018.4Sum/Solution.java new file mode 100644 index 0000000000000..2d93cc423c4df --- /dev/null +++ b/solution/018.4Sum/Solution.java @@ -0,0 +1,67 @@ +class Solution { + public List> fourSum(int[] nums, int target) { + + List> re = new ArrayList<>(); + if(nums == null || nums.length < 4) { + return re; + } + Arrays.sort(nums); + for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) { + + // 当 nums[i] 对应的最小组合都大于 target 时,后面大于 nums[i] 的组合必然也大于 target, + if(nums[i] + nums[i+1] + nums[i+2] + nums[i+3] > target) { + break; + } + // 当 nums[i] 对应的最大组合都小于 target 时, nums[i] 的其他组合必然也小于 target + if(nums[i] + nums[nums.length-3] + nums[nums.length-2] + nums[nums.length-1] < target) { + continue; + } + + int firstNum = nums[i]; + for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) { + + // nums[j] 过大时,与 nums[i] 过大同理 + if(nums[i] + nums[j] + nums[j+1] + nums[j+2] > target) { + break; + } + // nums[j] 过小时,与 nums[i] 过小同理 + if(nums[i] + nums[j] + nums[nums.length-2] + nums[nums.length-1] < target) { + continue; + } + + int twoSum = target - nums[i] - nums[j]; + int l = j + 1; + int k = nums.length - 1; + while (l < k) { + int tempSum = nums[l] + nums[k]; + if(tempSum == twoSum) { + ArrayList oneGroup = new ArrayList<>(4); + oneGroup.add(nums[i]); + oneGroup.add(nums[j]); + oneGroup.add(nums[l++]); + oneGroup.add(nums[k--]); + re.add(oneGroup); + while (l < nums.length && l < k && nums[l] == oneGroup.get(2) && nums[k] == oneGroup.get(3)) { + l++;k--; + } + } + else if(tempSum < twoSum) { + l++; + } + else { + k--; + } + } + // 跳过重复项 + while ((j < nums.length - 2) && (twoSum + nums[i] + nums[j+1] == target)) { + j++; + } + } + // 跳过重复项 + while (i < nums.length - 3 && nums[i+1] == firstNum){ + i++; + } + } + return re; + } +} \ No newline at end of file