LeetCode 题解 #18 4Sum

LeetCode 题解 #18 4Sum

1. 题意

    给定数组nums，包含n个整数，还有一个整数target，在nums中找到a,b,c,d，使得其和为target，要求找到所有不重复的，符合条件的四元组。（给定的nums里就有重复的数字，所以abcd只要求下标不同，而两个四元组不重复，我认为就要排序后比较才能知道）

2. 思路

    数字范围很大，用数组来标记和就不可能，用四层循环来找估计会超时，此时的一种想法是三层循环+二分查找，也许可行，但想到这种O(n^3 log(n))可能还不够好。

    nums的长度不超200，其实也算一个切入点，因为n^2大小的存储可行，这样就有了两个数合并一对，变成2Sum的想法（受Discuss启发），具体上，用一个结构体记录【i，j，nums[i]+nums[j]】其中i

3. 代码

struct tri
{
     
    int i,j,s;//i、j分别是下标，s是nums[i]+nums[j]
    bool operator < (const tri &b)
    {
     
        return s < b.s;
    }
};

class Solution {
     
public:
    vector<tri> pairs;
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
     
        vector<vector<int>> res;
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
     
            for(int j=0;j<nums.size();j++)
            {
     
                if(j>=i)
                    continue;
                struct tri ttri;
                ttri.i = i;
                ttri.j = j;
                ttri.s = nums[i]+nums[j];
                pairs.push_back(ttri);
            }
        }
        sort(pairs.begin(),pairs.end());//为二分查找而排序
    //
    for(int i=0;i<pairs.size();i++)
    {
     
        struct tri ttri;
        int tsum = target - pairs[i].s;
        ttri.s = tsum;//为了参数类型统一
        vector<tri>::iterator iter = lower_bound(pairs.begin(),pairs.end(),ttri);
        while(iter->s == tsum && pairs[i].i != iter->i && pairs[i].j != iter->j && pairs[i].i != iter->j && pairs[i].j != iter->i)
        {
     //lower_bound可能返回大于目标的元素的迭代器，只保证不小于
            vector<int> tres = {
     nums[pairs[i].i],nums[pairs[i].j],nums[iter->i],nums[iter->j]};
            sort(tres.begin(),tres.end());
            res.push_back(tres);//这部分还有优化空间
            if(iter == pairs.end())
                break;
            iter++;
        }
    }
    set<vector<int>> s(res.begin(),res.end());
    res.assign(s.begin(),s.end());
    return res;
    }
};