每日一题 | LeetCode 454 四数相加Ⅱ

每日一题 | LeetCode 454 四数相加Ⅱ

题意

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

示例 1：

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

示例 2：

输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1

题目解析

难度：中等

【三数之和】中写过，它的最优解是“排序 + 双指针”，强行用哈希解是为了练习哈希，为了不超时需要对各种细节的处理将难度拔高了一个 level，纯粹是吃饱了撑的自己搞自己。

而本道题则是哈希解法的亲儿子，有 4 个独立的数组，只要找出nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[l] = 0，同时题目也没要求找出不重复的四元组，这就不需要考虑去重，在难度上降了不少。

这道题知道了用哈希还不够，还需要做一下小处理。

不知大家还记不记得【两数之和】，遍历 nums 数组，对于当前元素nums[i]，查询哈希表中是否存在 target - nums[i]。

四数相加Ⅱ的解法可以将四数分为两组，即 “分组 + 哈希 ” ：

• 初始化哈希表。 分组：nums1 和 nums2 一组，nums3 和 nums4 一组。 分别对nums1 和 nums2
• 进行遍历，将所有 nums1 和 nums2的值的和作为哈希表的key，和的次数作为哈希表的value。
• 分别对 nums3 和 nums4进行遍历，若 -(nums1[k] + nums4[l])在哈希表中，则四元组次数 +hash[-(nums3[k]+nums4[l])] 次。

代码讲解

Python版本

class Solution:
    def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:

        # 初始化哈希表
        hash = {}
        cnt = 0

        # 首先存储前两个数组之和
        for n1 in nums1:
            for n2 in nums2:
                # 如果在哈希表中，则对应哈希值 +1
                if n1 + n2 in hash:
                    hash[n1 + n2] += 1
                # 如果不在哈希表中，放入哈希表
                else:
                    hash[n1 + n2] = 1
        # 统计剩余两个数组的和，在哈希表中找是否存在相加为 0 的情况。
        for n3 in nums3:
            for n4 in nums4:
                if -(n3 + n4) in hash:
                    cnt += hash[-(n3 + n4)]

        return cnt

Java版本

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        int temp;
        int res = 0;
        //统计两个数组中的元素之和，同时统计出现的次数，放入map
        for (int i : nums1) {
            for (int j : nums2) {
                temp = i + j;
                if (map.containsKey(temp)) {
                    map.put(temp, map.get(temp) + 1);
                } else {
                    map.put(temp, 1);
                }
            }
        }
        //统计剩余的两个元素的和，在map中找是否存在相加为0的情况，同时记录次数
        for (int i : nums3) {
            for (int j : nums4) {
                temp = i + j;
                if (map.containsKey(0 - temp)) {
                    res += map.get(0 - temp);
                }
            }
        }
        return res;
    }
}