LeetCode18. 四数之和 4Sum JAVA实现

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] ]

相关参考：LeetCode16 3Sum Closest（最接近的三数之和） JAVA实现

leetcode 15 三数之和 3Sum JAVA实现

解题思路：在经历过二数之和，三数之和，最接近的三数之和之后。迎来了四数之和问题，解题思路和三数之和如出一辙。

将数组排序，将四数之和转换为三数之和，再将三数之和转换为二数之和。

注意去重。

考虑特殊情况：当nums.length < 4的时候，调用Collections.emptyList()返回空列表

class Solution {
    public List> fourSum(int[] nums, int target) {
        if(nums.length < 4 )
            return Collections.emptyList();
        List> ans = new LinkedList>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i=0;i0 && nums[i]==nums[i-1])//去重
                continue;
            int newTarget = target-nums[i];//将四数之和转换为三数之和
            for(int j=i+1;ji+1 && nums[j]==nums[j-1])//去重
                    continue;
                int newTarget2 = newTarget-nums[j];//将三数之和转换为二数之和
                int l = j+1;
                int r = nums.length-1;
                while(l list = new ArrayList();
                        list.add(nums[i]);
                        list.add(nums[j]);
                        list.add(nums[l]);
                        list.add(nums[r]);
                        ans.add(list);
                        while(lr && nums[r]==nums[r-1]) r--;
                        l++;
                        r--;
                    }else if(sum < newTarget2){
                        while(lr && nums[r]==nums[r-1]) r--;
                        r--;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

耗时78ms

考虑进行优化，

1 使用ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[l],nums[r]))来装填结果list

2 未命中时可以不判重

3 考虑特殊情况:

1. 如果nums[i]*4 > target 或者 nums[i]+nums[j]*3 > target则当前循环没有必要继续，因为找不到更小的值。
2. 如果nums[i]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2]+nums[nums.length-3] < target 或者nums[i]+nums[j]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2] < target时，此时应该立即更新i或j的值，而不是继续往下级循环查找，因为找不到更大的值了。

class Solution {
    public List> fourSum(int[] nums, int target) {
        if(nums.length < 4 )
            return Collections.emptyList();
        List> ans = new LinkedList>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i=0;i0 && nums[i]==nums[i-1])
                continue;
            if(nums[i]*4 > target) break;//太大了 
            if(nums[i]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2]+nums[nums.length-3] < target)
                continue;//太小了 i需要继续移动
            int newTarget = target-nums[i];
            for(int j=i+1;ji+1 && nums[j]==nums[j-1])
                    continue;
                if(nums[i]+nums[j]*3 > target)
                    break;
                if(nums[i]+nums[j]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2] < target)
                    continue;
                int newTarget2 = newTarget-nums[j];
                int l = j+1;
                int r = nums.length-1;
                while(lr && nums[r]==nums[r-1]) r--;
                        l++;
                        r--;
                    }else if(sum < newTarget2){
                        l++;//未命中时可以不判重
                    }else{
                        r--;//未命中时可以不判重
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}