LeetCode454. 四数相加 II+15. 三数之和

454. 四数相加 II

题目描述：

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

示例：

输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

解题思路：

使用Map集合，四组数分为两组（两组的时间复杂度都为O^2），每组数相加，将所加得到的值存在Map中的键，将值存出现的次次数，在相加后两组数组时，判断是否Map中存有负的两数之和，若有将其值累加，得到答案。

java：

getOrDefault(key,默认值) ：若map中有key键，返回其值，若无，返回默认值。

public class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        Map map = new HashMap<>();
        for (int i : nums1) {
            for (int j : nums2) {
                int sum = i + j;
                map.put(sum, map.getOrDefault(sum, 0) + 1);
            }
        }
        int count = 0;
        for (int i : nums3) {
            for (int j : nums4) {
                count += map.getOrDefault(0 - i - j, 0);
            }
        }
        return count;
    }
}

15. 三数之和

题目描述：

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。

示例：

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

 解题思路：

在自己目前的水平下，本题的确有点难，下面是思路和代码，希望下次做这道题时会更加熟练。

使用双指针，标记后两个数，在遍历时注意去重。具体思路下面代码都有注释。

public class Solution {
    public List> threeSum(int[] nums) {
        List> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);//返回的是数值，不是下标，因此可以将原数组排序
        /*
        i:表示的一个数
        left:第二个数
        right:第三个数
         */
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            /*
            如果排序后的第一个元素已经大于零，后面的数已经大于第一个数，
            因此不再有满足的数，
             */
            if (nums[i]>0){
                return res;
            }
            //第一个数去重，这里使用nums[i-1]判断，避免了跳过当前的结果
            if (i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
                continue;
            }
            int left = i+1;
            int right = nums.length-1;
            while (right>left){//right和left代表的是两个位置不同的数，因此不能条件不能有相等
                int sum = nums[i]+nums[left]+nums[right];
                if (sum>0){
                    right--;
                }else if (sum<0){
                    left++;
                }else {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right]));
                    //结果不能有重复的，因此在找到三数时避免重复结果，将后两个数去重
                    while (right>left&&nums[right]==nums[right-1])right--;
                    while (right>left&&nums[left]==nums[left+1])left++;
                    right--;
                    left++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}