【代码随想录刷题记录】454.四数相加II 、 383. 赎金信 、 15. 三数之和 、 18. 四数之和

454.四数相加II

1. 题目
   给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：
   0 <= i, j, k, l < n
   nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

题目链接：https://leetcode.cn/problems/4sum-ii/

2. 代码

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        std :: unordered_map<int, int> map;
        int count = 0;//记录元组个数

        for(int i = 0; i < nums1.size(); i++ ){
            for(int j = 0; j < nums2.size(); j++){
                int temp = nums1[i] + nums2[j];
                auto inter_ab = map.find(temp);
                if(inter_ab == map.end()) map.insert(pair<int, int>(temp, 1));
                else inter_ab -> second += 1;
            }
        }
        for(int i = 0; i < nums3.size(); i++ ){
            for(int j = 0; j < nums4.size(); j++){
                int temp = 0 - (nums3[i] + nums4[j]);
                auto inter_cd = map.find(temp);
                if(inter_cd != map.end()) count += inter_cd -> second;
            }
        }
        return count;
    }
};

3. 小结
   该方法的时间复杂度为O（n ^ 2）,空间复杂度也为O（n ^ 2）。由于该题只需要返回满足条件的元组个数，且四个元素都在不同的数组内部，使用map会更加方便。

383. 赎金信

1. 题目
   给你两个字符串：ransomNote 和 magazine ，判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。
   如果可以，返回 true ；否则返回 false 。
   magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

题目链接：https://leetcode.cn/problems/ransom-note/

2. 代码

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int num[26] = {0};
        for(int i = 0; i < ransomNote.size(); i++){
            num[ransomNote[i] - 'a']++;
        }
         for(int i = 0; i < magazine.size(); i++){
            num[magazine[i] - 'a']--;
        }
        for(int i = 0; i < 26; i++){
            if(num[i] > 0) return false;
        }
        return true;
    }
};

3. 小结
   使用数组会比使用set以及map更高效。该题类似于昨天的有效字母的异位词。

15. 三数之和

1. 题目
   给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
   注意：答案中不可以包含重复的三元组。

题目链接：https://leetcode.cn/problems/3sum/

2. 代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }
            // 去重a方法
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while (right > left) {
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
                else {
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                    // 找到答案时，双指针同时收缩
                    right--;
                    left++;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};

3. 小结

去重的过程中为了避免漏掉一些三元组，采取先写入再去重的过程。

18. 四数之和

1. 题目
   给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：
   0 <= a, b, c, d < n
   a、b、c 和 d 互不相同
   nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
   你可以按 任意顺序 返回答案 。

题目链接：https://leetcode.cn/problems/4sum/

2. 代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            //遍历第一个元素及去重操作
            if(nums[i] > target && nums[i] >= 0) break;
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;

            //第二个元素的遍历和去重
            for(int j = i + 1; j < nums.size(); j++){
                if(nums[i] + nums[j] > target && nums[i] + nums[j] > 0) break;
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;

                //第二三元素的遍历及去重
                int left = j + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while(right > left){
                    if((long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] > target) right--;
                    else if((long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] < target) left++;
                    else{
                        result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]});
                        while(right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while(right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

3. 小结

与上一题类似，在上题的基础上加上个外层for循环，其余步骤大体相似。