代码随想录算法训练营Day07

四数之和

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：

• 0 <= i, j, k, l < n
• nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0
  注意这里输出的是满足的个数，而不是输出满足的下标，因此可以用到map
• 注意键和值分别代表什么，一般键表示元素，值表示出现次数

class Solution {
	public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
		HashMap<Integer, Integer> map1 = new HashMap<>();//保存a+b
		int count = 0;
		for(int i = 0; i < nums1.length; i++){
			for(int j = 0; j < nums2.length; j++){
				int sum = nums1[i] + nums2[j];//sum作为键（Key）
				if(!map1.containsKey(sum)){
					map1.put(sum, 1);
				}else{
					map1.put(sum, map1.get(sum) + 1);
				}
			}
		}
		for(int i = 0; i < nums3.length; i++){
			for(int j = 0; j < nums4.length; j++){
				if(map1.containsKey(-(nums3[i] + nums4[j]))){
					count+=map1.get(-(nums3[i] + nums4[j]));
				}
			}
		}
		return count;
	}
}

三数之和

剪枝操作是指在算法执行过程中，通过提前排除不可能满足条件的分支或候选项，从而减少不必要的计算，提高算法效率的一种优化方法。

/*  
本题重点在于去重  
我们要做的是 不能有重复的三元组，但三元组内的元素是可以重复的！  
[0,0,0,][-1,-1,2]是可以存在的  
但是  
[-1,0,1][0,1,-1]是不可以的  
去重操作确保每次找到的三元组都是唯一的，不会因为指针移动而重复记录相同的结果  
去重操作必须在找到一个合法三元组后进行，因为只有在满足条件的情况下，才需要处理可能出现的重复值。如果提前去重，可能会跳过某些有效解。  
*/  
class Solution {  
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {//本来的返回值就是List<List<Integer>>  
        Arrays.sort(nums);  
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();  
        for(int i = 0;i<nums.length;i++){  
            if(nums[i]>0){  
                break;  
            }  
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){  
                continue;  
            }  
  
            int left = i+1;  
            int right = nums.length-1;  
            while(left<right){  
                if(nums[i]+nums[left]+nums[right]>0){  
                    right--;  
                }else if(nums[i]+nums[left]+nums[right]<0){  
                    left++;  
                }else{  
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));  
                    //找到一组之后才会出现重复  
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;  
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;  
  
                    right--;  
                    left++;  
                }  
            }  
        }  
        return result;  
    }  
}

四数之和

剪枝操作

/*  
这道题目类似于三数之和，只是在三数之和外面再套一层循环，每次固定两个值再用双指针来遍历
*/  
class Solution {  
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {  
        Arrays.sort(nums);  
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();  
        for(int i = 0;i < nums.length;i++){  
            if(nums[i]>target&&target>0){
				break;//这里的break实际上相当于返回null
			}  
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue;  
            for(int j = i + 1;j<nums.length;j++){  
                // 第二级剪枝
				if (nums[i] + nums[j] > target && target>0) {
					break; // 注意是break到上一级for循环，如果直接return result;会有遗漏，最小的数和i处的和就已经比target大了，这里不可能存在满足条件的元组！
				} 
                if(j>i+1&&nums[j] == nums[j-1]) continue;//这里j>i+1,j>0是不对的  
                int left = j+1;  
                int right = nums.length-1;  
                while(left<right){  
                    long sum = (long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];//测试用例中有很大的数，用long接收  
                    if(sum >target){  
                        right--;  
                    }else if(sum < target){  
                        left++;  
                    }else{  
                        result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));  
                        while(left<right&&nums[left] == nums[left+1]) left++;  
                        while(left<right&&nums[right] == nums[right-1]) right--;  
                        left++;  
                        right--;  
                    }  
                }  
            }  
        }  
        return result;  
    }  
}