【算法与数据结构】454、LeetCode 四数相加 II

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一、题目

二、解法

  思路分析：这道题不仅要计算元素的和为0，还要计算元素和为零出现的次数，说明这道题map比较适用。同时，key不要求有序，且value不允许重复，因此我们选择unordered_map。首先我们定义一个unordered_map，它的key值用来表示a+b的数值，value表示数值出现的次数。然后遍历数组3和4。如果在umap里面找到0-c-d那么说明a+b+c+d=0，这样的元素就是一组结果。使用count累加统计总共出现的次数。
  程序如下：

class Solution {
public:
	int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
		unordered_map<int, int> umap;	//key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
		for (int a : nums1) {
			for (int b : nums2) {
				umap[a + b]++;	// a+b为key值，value++
			}
		}
		int count = 0;	// 统计次数		
		for (int c : nums3) {
			for (int d : nums4) {
				// 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
				if (umap.find(0 - c - d) != umap.end()) {
					count += umap[0 - c - d];
				}
			}
		}
		return count;
	}
};

复杂度分析：

• 时间复杂度： $O(n^2)$，遍历1 2 3 4数组，$O(2n^2)=O(n^2)$。
• 空间复杂度：$O(n^2)$，umap用来保存a与b的和，最差情况有$n^2$种情况。

三、完整代码

# include 
# include 
# include 
# include 
using namespace std;

class Solution {
public:
	int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
		unordered_map<int, int> umap;	//key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
		for (int a : nums1) {
			for (int b : nums2) {
				umap[a + b]++;	// a+b为key值，value++
			}
		}
		int count = 0;	// 统计次数		
		for (int c : nums3) {
			for (int d : nums4) {
				// 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
				if (umap.find(0 - c - d) != umap.end()) {
					count += umap[0 - c - d];
				}
			}
		}
		return count;
	}
};

void GeneratorVector(int arr[], int arr_len, vector<int>& v) {
	for (int i = 0; i < arr_len; i++) {
		v.push_back(arr[i]);
	}
}

void my_print(vector<int>& v, string str) {
	cout << str << endl;
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it < v.end(); it++) {
		cout << *it << ' ';
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	int nums1[] = {1, 2};
	int nums2[] = {-2, -1};
	int	nums3[] = {-1, 2};
	int nums4[] = {0, 2};
	int arr_len = sizeof(nums1) / sizeof(int);
	vector<int> v1, v2, v3, v4;
	GeneratorVector(nums1, arr_len, v1);
	GeneratorVector(nums2, arr_len, v2);
	GeneratorVector(nums3, arr_len, v3);
	GeneratorVector(nums4, arr_len, v4);
	my_print(v1, "nums1:");
	my_print(v2, "nums2:");
	my_print(v3, "nums3:");
	my_print(v4, "nums4:");
	Solution s1;
	int result = s1.fourSumCount(v1, v2, v3, v4);
	cout << "result:" << result << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

end