代码随想录day07 哈希表part02 LeetCode454.四数相加II 383. 赎金信 15. 三数之和 18. 四数之和
第454题.四数相加II
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给定四个包含整数的数组列表 A , B , C , D ,计算有多少个元组 (i, j, k, l) ，使得 A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0。
为了使问题简单化，所有的 A, B, C, D 具有相同的长度 N，且 0 ≤ N ≤ 500 。所有整数的范围在 -2^28 到 2^28 - 1 之间，最终结果不会超过 2^31 - 1 。
例如:
输入:
- A = [ 1, 2]
- B = [-2,-1]
- C = [-1, 2]
- D = [ 0, 2]
输出:
2
解释:
两个元组如下:
- (0, 0, 0, 1) -> A[0] + B[0] + C[0] + D[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
- (1, 1, 0, 0) -> A[1] + B[1] + C[0] + D[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0
初版解法
3个for循环套for循环完成，3*n^2完成，还有优化空间，思路为：先求出a,b数组的和以及出现次数，存入dict1，同理求出c,d数组的情况，存入dict2，再做一次for套for循环，找出和为0的组合，计数方面直接加上，dict1内对应元素出现次数*dict2内对应元素出现次数，一遍直接过，但是时间和空间方面的表现都相当难看。
class Solution:
def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
dict1 = dict()
dict2 = dict()
countt = 0
for a in nums1:
for b in nums2:
key = a + b
if key in dict1:
dict1[key] += 1
else:
dict1[key] = 1
for c in nums3:
for d in nums4:
key = c + d
if key in dict2:
dict2[key] += 1
else:
dict2[key] = 1
for key1 in dict1.keys():
for key2 in dict2.keys():
if key1 + key2 == 0:
countt += dict1[key1] * dict2[key2]
return countt
写到最后才意识到dict2的存在完全多余，因为满足要求时，dict1[key1] = -dict2[key2]，可以通过这层关系删去dict2，结果如下：
class Solution:
def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
dict1 = dict()
countt = 0
for a in nums1:
for b in nums2:
key = a + b
if key in dict1:
dict1[key] += 1
else:
dict1[key] = 1
for c in nums3:
for d in nums4:
key = c + d
if key * -1 in dict1:
countt += dict1[key * -1]
return countt
时间表现上好很多，快了2倍。
383. 赎金信
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给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串，判断第一个字符串 ransom 能不能由第二个字符串 magazines 里面的字符构成。如果可以构成，返回 true ；否则返回 false。
(题目说明：为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思。杂志字符串中的每个字符只能在赎金信字符串中使用一次。)
注意：
你可以假设两个字符串均只含有小写字母。
canConstruct("a", "b") -> false
canConstruct("aa", "ab") -> false
canConstruct("aa", "aab") -> true
字母种类数固定，构建一个26元素的列表作为哈希表即可，每个元素代表杂志中剩余可用的字母数，本题与242.有效的字母异位词思路完全一致，不多做解释，具体内容可参见前一期内容。
class Solution:
def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
record = [0] * 26
for i in magazine:
record[ord(i) - ord('a')] += 1
for i in ransomNote:
record[ord(i) - ord('a')] -= 1
for i in range(26):
if record[i] < 0:
return False
return True第15题. 三数之和
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给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意： 答案中不可以包含重复的三元组。
示例：
给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，
满足要求的三元组集合为： [ [-1, 0, 1], [-1, -1, 2] ]
先写个暴力搜索所有结果的版本来寻找思路：
class Solution:
def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
l = len(nums)
result = []
hist = []
for i in range(l):
for j in range(i+1,l):
for k in range(j+1,l):
if nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0:
if set([nums[i],nums[j],nums[k]]) not in hist:
hist.append(set([nums[i],nums[j],nums[k]]))
result.append([nums[i],nums[j],nums[k]])
return result这种时间复杂度肯定是过不了测试的，没法通过倒数第5个算例，含有大量五位数字的算例。
尝试双指针，去重做的很烂，差一点过不了测试（再多10ms就不行了），
class Solution:
def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
result = []
hist = []
l = len(nums)
nums.sort()
for i in range(l - 2):
right = l - 1
left = i + 1
while right > left:
res = nums[i] + nums[left] + nums[right]
if res < 0:
left += 1
elif res > 0:
right -= 1
else:
if set([nums[i],nums[left],nums[right]]) not in hist:
hist.append(set([nums[i],nums[left],nums[right]]))
result.append([nums[i],nums[left],nums[right]])
left += 1
return result继续改进，跳过相邻且相等的值十分重要。如下：
class Solution:
def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
result = []
hist = []
l = len(nums)
nums.sort()
for i in range(l - 2):
if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
continue
else:
right = l - 1
left = i + 1
while right > left:
res = nums[i] + nums[left] + nums[right]
if res < 0:
left += 1
elif res > 0:
right -= 1
else:
result.append([nums[i],nums[left],nums[right]])
# 跳过相同的元素以避免重复
while right > left and nums[right] == nums[right - 1]:
right -= 1
while right > left and nums[left] == nums[left + 1]:
left += 1
left +=1
return result第18题. 四数之和
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题意：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： [ [-1, 0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]
在前一题的基础上加套一层for循环，指针思路和去重思路完全一致，不多做解释。
class Solution:
def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
l = len(nums)
nums.sort()
result = []
for i in range(l-3):
if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:
continue
for j in range(i+1,l-2):
if j > i + 1 and nums[j] == nums[j-1]:
continue
right = l - 1
left = j + 1
while left < right:
res = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
if res > target:
right -= 1
elif res < target:
left += 1
else:
result.append([nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]])
while left < right and nums[left] == nums[left+1]:
left += 1
while left < right and nums[right] == nums[right-1]:
right -= 1
left += 1
right -= 1
return result