跳转至

18. 四数之和

力扣链接(中等)：https://leetcode.cn/problems/4sum

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：

Text Only
1
2
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：

Text Only
1
2
输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

提示：

  • 1 <= nums.length <= 200
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • -109 <= target <= 109

个人题解

C++
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        // 基本思路和三数之和一样，这里需要两层for循环，来独立出两数之和a+b，再结合双指针找到c和d
        vector<vector<int>> result;

        // 同样的，要使用双指针，首先需要进行排序
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 第一次剪枝
            // 这里可以直接return，想想和第二次剪枝时的区别
            if (nums[i] > target && nums[i] > 0)
                return result;
            // 类似于三数之和，进行去重
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
                continue;
            for (int k = i + 1; k < nums.size(); k++) {
                // 第二次剪枝(把nums[i,k]看作一个整体)
                // 注意这里要用 break，只是当前的a+b组合找不到合适的c和d，不代表下一个a和b组合不满足条件
                // 举例[-2,-1,0,0,1,2,3] (nums[0] + nums[k] > 0)不代表后续的如nums[1] + nums[k] > 0
                if (nums[i] + nums[k] > target && nums[i] + nums[k] > 0)
                    break;  
                // 去重
                if (k > i + 1 && nums[k] == nums[k - 1])
                    continue;

                // 开始使用双指针找c和d
                int left = k + 1;
                int right = nums.size() - 1;

                while (left < right){
                    // 转long处理一些极端数据[0,0,0,1000000000,1000000000,1000000000,1000000000]
                    if ((long)nums[i] + nums[k] + nums[left] + nums[right] > target)
                        right--;
                    else if ((long)nums[i] + nums[k] + nums[left] + nums[right] < target)
                        left++;
                    else {
                        result.push_back({nums[i], nums[k], nums[left++], nums[right--]});
                        // 左右指针去重
                        while (left < right && nums[left] == nums[left - 1])
                            left++;
                        while (left < right && nums[right] == nums[right + 1])
                            right--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};