【20190624】【每天一道算法题】四数之和（双指针、哈希表）

问题

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：

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思路及解答

# 方法一：暴力法。
# 时间复杂度：O(n^4)
# 略。

# 方法二：双指针法。
# 固定一个数，然后运用 threeSum 的方法。
# 时间复杂度：O(n^3)
class Solution:
    def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        l = len(nums)
        nums.sort()
        result = []
        if l > 4:
            for i in range(l):
                if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:   # 注意点1：要加 if i > 0 这个条件。
                    continue
                for j in range(i+1, l):
                    if j > i+1 and nums[j] == nums[j-1]:   # 注意点2：要加 if j > i+1 这个条件。
                        continue
                    low, high = j+1, l-1
                    while(low < high):
                        tmp = nums[i] + nums[j] + nums[low] + nums[high]
                        if tmp == target:
                            result.append([nums[i], nums[j], nums[low], nums[high]])
                            while low < high and nums[low] == nums[low+1]:    # 注意点3：要加 low < high 这个条件。
                                low = low + 1
                            while low < high and nums[high] == nums[high-1]:   # 注意点4：要加 low < high 这个条件。
                                high = high - 1
                            low, high = low+1, high-1
                        elif tmp > target:
                            high = high - 1
                        else:
                            low = low + 1
            return result
        elif l == 4 and sum(nums) == target:
            return [nums]    # 注意点5：nums 两边要加 '[]' 这个符号。
        else:
            return []    # 注意点6：不符合条件，返回的是空，而不是 None。

'''注意点 1 和 注意点2 原因在于，跳过重复元素不能是本次循环和上次循环比较，而是在本次循环内比较相邻元素，\
	即单次大循环内，第一次小循环不剔除重复元素。例如：nums = [-4, -1, -1, 0, 1, 2]，target = -1，如果不加这两个条件，\
	当 i = 1，j = 2 时这个情况，由于 nums[j=1] = nums[j=2] 相同，所以 j = 2 被跳过了，结果不正确。'''
	
'''如果不加 low < high 这个条件，那么索引溢出。'''

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知识点

1. PyCharm 可以更改调试快捷键。

File --> Setting --> Keymap --> Run --> 更改调试快捷键

2. 求数组元素之和

sum(nums)