LeetCode第16~20题解
CONTENTS
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- LeetCode 16. 最接近的三数之和（中等）
- LeetCode 17. 电话号码的字母组合（中等）
- LeetCode 18. 四数之和（中等）
LeetCode 16. 最接近的三数之和（中等）
【题目描述】
给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。
返回这三个数的和。
假定每组输入只存在恰好一个解。
【示例1】
输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出：2
解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。
【示例2】
输入：nums = [0,0,0], target = 1
输出：0
【提示】
3 ≤ n u m s . l e n g t h ≤ 1000 3\le nums.length\le 1000 3≤nums.length≤1000
− 1000 ≤ n u m s [ i ] ≤ 1000 -1000\le nums[i]\le 1000 −1000≤nums[i]≤1000
− 1 0 4 ≤ t a r g e t ≤ 1 0 4 -10^4\le target\le 10^4 −104≤target≤104
【分析】
和第15题相似，和 target 最接近的数可能是大于等于 target 的最小的数，也可能是小于等于 target 的最大的数。前者和第15题一样，枚举指针 i i i，然后用双指针 j j j 和 k k k 求出大于等于 target 的最小的数。由于我们之前的实现方式是将 k k k 从右向左移动，找到 nums[i] + nums[j] + nums[k] >= target 的最小的 k k k，因此我们可以得出 nums[i] + nums[j] + nums[k - 1] < target 且 k − 1 k-1 k−1 是满足该式的最大的 k k k（需要注意保证 k − 1 ≠ j k-1\ne j k−1=j）。
【代码】
class Solution {
public:
int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
sort(nums.begin(), nums.end());
pair<int, int> res(INT_MAX, 0);
for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
{
for (int j = i + 1, k = nums.size() - 1; j < k; j++)
{
while (j < k - 1 && nums[i] + nums[j] + nums[k - 1] >= target) k--;
int s1 = nums[i] + nums[j] + nums[k], s2 = nums[i] + nums[j] + nums[k - 1];
res = min(res, make_pair(abs(s1 - target), s1)); // 不一定会大于等于0，因此要用abs
if (j < k - 1) // 确保j和k-1不是一样的才能使用nums[k-1]
res = min(res, make_pair(target - s2, s2)); // 一定小于0
}
}
return res.second;
}
};
LeetCode 17. 电话号码的字母组合（中等）
【题目描述】
给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按任意顺序返回。
给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。
【示例1】
输入：digits = "23"
输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]
【示例2】
输入：digits = ""
输出：[]
【示例3】
输入：digits = "2"
输出：["a","b","c"]
【提示】
0 ≤ d i g i t s . l e n g t h ≤ 4 0\le digits.length\le 4 0≤digits.length≤4
digits[i] 是范围 ['2', '9'] 的一个数字。
【分析】
直接 DFS 爆搜即可。
【Python代码】
class Solution:
def letterCombinations(self, digits: str) -> List[str]:
d2str = ['', '', 'abc', 'def', 'ghi', 'jkl', 'mno', 'pqrs', 'tuv', 'wxyz']
res = []
def dfs(digits: str, u: int, now: str):
if u == len(digits):
res.append(now)
return
for c in d2str[int(digits[u])]:
dfs(digits, u + 1, now + c)
dfs(digits, 0, '')
return [] if not digits else res
LeetCode 18. 四数之和（中等）
【题目描述】
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 < na、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 。
【示例1】
输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
【示例2】
输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]
【提示】
1 ≤ n u m s . l e n g t h ≤ 200 1\le nums.length\le 200 1≤nums.length≤200
− 1 0 9 ≤ n u m s [ i ] ≤ 1 0 9 -10^9\le nums[i]\le 10^9 −109≤nums[i]≤109
− 1 0 9 ≤ t a r g e t ≤ 1 0 9 -10^9\le target\le 10^9 −109≤target≤109
【分析】
和第15题一样，暴力枚举四个数时间复杂度为 O ( n 4 ) O(n^4) O(n4)，使用双指针算法可以优化成 O ( n 3 ) O(n^3) O(n3)。需要注意本题四个数相加可能会溢出。
【代码】
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
sort(nums.begin(), nums.end());
vector<vector<int>> res;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
if (i && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
else for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
else for (int k = j + 1, u = nums.size() - 1; k < u; k++)
{
if (k > j + 1 && nums[k] == nums[k - 1]) continue;
while (k < u - 1 && (long long)nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u - 1] >= target) u--;
if ((long long)nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[u] == target)
res.push_back({ nums[i], nums[j], nums[k], nums[u] });
}
return res;
}
};