Leetcode - 4Sum

Question:

Leetcode - 4Sum_第1张图片
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My code:

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

public class Solution {
    public List> fourSum(int[] nums, int target) {
        if (nums == null)
            return null;
        List> result = new ArrayList>();
        if (nums.length < 3)
            return result;
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
            if (i == 0 || nums[i] != nums[i - 1])
                threeSumClosest(nums, i + 1, target - nums[i], result);
        }
        return result;
    }
    
    private void threeSumClosest(int[] nums, int head, int target, List> result) {
        if (nums == null || nums.length < 3)
            return;
        
        HashMap h = new HashMap();
        for (int i = head; i < nums.length - 2; i++) {
            int findResult = target - nums[i];
            //if (h.containsKey(findResult))
                //continue;
            //else
                //h.put(findResult, nums[i]);
            int start = i + 1;
            int end = nums.length - 1;
            while ((i == head || nums[i] != nums[i - 1]) && start < end) {
                if (nums[start] + nums[end] > findResult) {
                    end--;
                    while (start < end && nums[end] == nums[end + 1])
                        end--;
                }
                else if (nums[start] + nums[end] < findResult) {
                    start++;
                    while (start < end && nums[start] == nums[start - 1])
                        start++;
                }
                else {
                    List list = new ArrayList();
                    list.add(nums[head - 1]);
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[start]);
                    list.add(nums[end]);
                    result.add(list);
                    start++;
                    end--;
                    while (start < end && nums[start] == nums[start - 1])
                        start++;
                    while (start < end && nums[end] == nums[end + 1])
                        end--;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Solution test = new Solution();
        int[] nums = {-1,-5,-5,-3,2,5,0,4};
        System.out.println(test.fourSum(nums, -7));
    }
}

My test result:

Leetcode - 4Sum_第2张图片
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这次作业基本是一开始就有了思路。那就是用之前3Sum写好的代码来为4Sum服务。
但是3Sum是默认target = 0. 而此题,我是先将第一个数固定住,然后
target = target - nums[i]. 作为target传入子方法中,所以我选择了3Sum Closet.并且稍微改进了下。
因为之前这道题目是默认,只有一个组合是最接近的.但同样他也进行了遍历以获得最接近值。那么我就可以利用这个遍历的过程,找出那些 = target的组合,并且存入List中。
然后我看了下评论,的确我发现我这个算法有个多此一举的地方。
那就是每次我都有一个操作哈希表的过程。这是为了避免重复搜索。
那么,既然我已经保证 nums[i] != nums[i - 1],那么我就不用担心会发生重复的问题了。之前在3Sums Closest 中我也考虑了这个问题,没有深思,觉得影响不大。结果这道题目在删除这段代码之前,跑的时间是708ms,很慢。如图。

Leetcode - 4Sum_第3张图片
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但是, 删除这段代码后,速度就一下子快了,时间是480ms。所以,别看哈希表操作是常数级别操作。如果遍历级别是 o(n ^ 2), 那么哈希表加起来的总时间也是o(n ^ 2).不可忽视的!
That's it.
那么,咱们来头脑风暴下。能不能用一段类似的代码,解决kSum的问题。
给你,nums[], target, k
答案是一定的。如何做。
用递归。并且每次 k 都减一。直到 k == 3 的时候,就可以直接用源代码了。
伪代码如下。

private kSum(int head, int[] nums, List... result, int k, int target) {
   if (k > 3) {
       for(int i = head; i < length - k + 1; i++) {
            kSum(i + 1, nums, result, k - 1, target - nums[i]);
       }
    }
    else {
           // do what we do in 3Sum
    }
}

感觉差不多就是类似的代码,然后就可以解决 kSum问题。
**
总结:今天的总结比较重要。
kSum问题就可以这么解决了。
然后问了下同学,怎么解决点到value的映射,并且存入哈希表中,即:
KEY: (int x, int y) ------>>> VALUE: int val
他的方法很实用。写一个方法,

private String getPoint(int x, int y) {
       return Integer.toString(x) + ":" + Integer.toString(y);
}

就是说,将 x,y 组成 "x:y" 的字符串作为Key存入哈希表中。提取的时候

x = Integer.parseInt(str.charAt(0));
y = Integer.parseInt(str.charAt(2));

然后这样,就可以解决这个问题了。
对了,单独写方法来提取String和根据String获得两坐标,叫做,封装。
然后说真正的要紧事吧。初中的时候班上有个班花,算是女神级别的。然后我也从来没敢加她QQ。女神吗,我这样的屌丝,肯定不敢和她说话。
然后今天竟然和她偶遇了,在Leetcode 刷题群里。。。
然后我自信多了。主动加了她好友。毕竟背后站着我大康。。。然后聊了聊。
只不过女神也是初中时代的我的心中的女神了。现在。。。只是不感兴趣了。
女朋友做事风格,我还是受不了。不知道最近为什么这么强烈。好多次了。
一开始不准备,然后我一直催,发火。最后关头,新的事又出现了,忙成一团。我再催,再发火。
但她是我的女朋友啊,第一个。以后的路,还是得好好走下去。
不管未来怎么样,先见面再说吧。呵呵,见面。
**

Anyway, Good luck, Richardo!

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

public class Solution {
    public List> fourSum(int[] nums, int target) {
        ArrayList> ret = new ArrayList>();
        if (nums == null || nums.length < 4)
            return ret;
        Arrays.sort(nums);
        ArrayList group = new ArrayList();
        helper(nums, 4, 0, target, ret, group);
        return ret;
    }
    
    private void helper(int[] nums, int k, int begin, int target, ArrayList> ret, ArrayList group) {
        if (k > 2) {
            for (int i = begin; i < nums.length; i++) {
                if (i > begin && nums[i] == nums[i - 1])
                    continue;
                group.add(nums[i]);
                helper(nums, k - 1, i + 1, target - nums[i], ret, group);
                group.remove(group.size() - 1);
            }
        }
        else {
            int start = begin;
            int end = nums.length - 1;
            while (start < end) {
                int sum = nums[start] + nums[end];
                if (sum < target)
                    start++;
                else if (sum > target)
                    end--;
                else {
                    group.add(nums[start]);
                    group.add(nums[end]);
                    ret.add(new ArrayList(group));
                    group.remove(group.size() - 1);
                    group.remove(group.size() - 1);
                    start++;
                    end--;
                    while (nums[start] == nums[start - 1] && start < end)
                        start++;
                    while (nums[end] == nums[end + 1] && start < end)
                        end--;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Solution test = new Solution();
        int[] nums = new int[] {0, 0, 0, 0};
        System.out.println(test.fourSum(nums, 0));
    }
}

这就是一个kSum的通解做法,复杂度为O(n ^ (k - 1)).
其中,LJ中,2Sum比较特殊。他需要返回的是index而不是value,所以用排序来做有点不方便。

上面的总结很好,
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所以,别看哈希表操作是常数级别操作。如果遍历级别是 o(n ^ 2), 那么哈希表加起来的总时间也是o(n ^ 2).不可忽视的!
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Anyway, Good luck, Richardo!

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