代码随想录算法训练营第7天|哈希表|454.四数相加II383.赎金信15.三数之和18.四数之和

代码随想录算法训练营第7天|哈希表|454.四数相加II383.赎金信15.三数之和18.四数之和

一、454.四数相加II

文档链接:代码随想录

题目链接:454.四数相加II

视频讲解:视频讲解

题目描述:

给你四个整数数组 nums1nums2nums3nums4 ,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 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

提示:

  • n == nums1.length
  • n == nums2.length
  • n == nums3.length
  • n == nums4.length
  • 1 <= n <= 200
  • -228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228

代码:

思路:利用哈希表(在Python中通常用字典表示)来存储数组元素之间的和以及它们出现的次数。

  1. 我们遍历数组nums1和nums2,计算每对元素的和,并将这些和及其出现的次数存储在哈希表count中。这样,我们就可以快速地查找任意两个数的和是否存在于哈希表中。
  2. 我们遍历数组nums3和nums4,对每一对元素,我们计算它们的相反数(即它们的和为0的数),并查找这个相反数是否存在于哈希表count中。如果存在,我们将该相反数在哈希表中的出现次数加到结果变量reslut上。
  3. 返回结果变量reslut的值,即满足条件的元组的数量。
class Solution:
    def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
        # 创建一个空字典count,用于存储两个数的和以及出现的次数
        count = {}
        # 初始化结果变量reslut为0
        reslut = 0

        # 遍历nums1数组
        for n1 in nums1:
            # 遍历nums2数组
            for n2 in nums2:
                # 计算n1和n2的和,并赋值给sum1
                sum1 = n1 + n2
                # 如果sum1在count字典中存在,则将其出现次数加1
                if sum1 in count:
                    count[sum1] += 1
                # 如果sum1不在count字典中,则将其添加到字典中,并设置出现次数为1
                else:
                    count[sum1] = 1

        # 遍历nums3数组
        for n3 in nums3:
            # 遍历nums4数组
            for n4 in nums4:
                # 计算-(n3+n4),并赋值给sum2
                sum2 = -(n3 + n4)
                # 如果sum2在count字典中存在,则将count[sum2]的值加到reslut上
                if sum2 in count:
                    reslut += count[sum2]

        # 返回结果变量reslut的值
        return reslut

二、383.赎金信

文档链接:代码随想录

题目链接:383.赎金信

题目描述:

给你两个字符串:ransomNotemagazine ,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。

示例 1:

输入:ransomNote = "a", magazine = "b"
输出:false

示例 2:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出:false

示例 3:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出:true

提示:

  • 1 <= ransomNote.length, magazine.length <= 105
  • ransomNotemagazine 由小写英文字母组成

代码:

思路:使用哈希表来解决。我们可以遍历 magazine 字符串,并将每个字符及其出现次数存储在哈希表中。然后,遍历 ransomNote 字符串,对于每个字符,如果它在哈希表中不存在或者其出现次数为 0,则返回 false。如果遍历完成后没有返回 false,则说明 ransomNote 字符串中的字符都可以在 magazine 字符串中找到,返回 true。

class Solution:
    def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
        # 创建一个空字典count,用于存储magazine中每个字符的出现次数
        count = {}
        # 遍历magazine字符串中的每个字符
        for char in magazine:
            # 如果字符已经在count字典中,则将其出现次数加1
            if char in count:
                count[char] += 1
            # 如果字符不在count字典中,则将其添加到字典中,并设置出现次数为1
            else:
                count[char] = 1

        # 遍历ransomNote字符串中的每个字符
        for char in ransomNote:
            # 如果字符不在count字典中,或者在字典中的出现次数为0,则返回False
            if char not in count or count[char] == 0:
                return False
            # 如果字符在字典中的出现次数大于0,则将其出现次数减1
            count[char] -= 1

        # 如果遍历完成后没有返回False,则说明ransomNote字符串中的字符都可以在magazine字符串中找到,返回True
        return True

三、15.三数之和

文档链接:代码随想录

题目链接:15.三数之和

视频讲解:视频讲解

题目描述:

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] ]

代码:

  • 双指针法

思路:

初始化两个指针,一个从左向右移动,另一个从右向左移动。当两个指针相遇时,判断当前三个数的和是否为0。

如果和为0,则将这三个数添加到结果列表中;

如果和小于0,则将左指针向右移动一位;

如果和大于0,则将右指针向左移动一位。

重复上述步骤,直到遍历完所有可能的组合。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        result = []
        nums.sort()  # 先对数组进行排序
        for i in range(len(nums) - 2):  # 遍历数组中的每个元素作为第一个数
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:  # 如果当前元素与前一个元素相等,则跳过,避免重复
                continue
            left, right = i + 1, len(nums) - 1  # 初始化左右指针
            while left < right:  # 双指针法,分别指向当前元素的下一个和最后一个元素
                total = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                if total == 0:  # 如果三个数的和为0,则找到一个满足条件的三元组
                    result.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    while (
                        left < right and nums[left] == nums[left + 1]
                    ):  # 如果左指针指向的元素相等,则跳过,避免重复
                        left += 1
                    while (
                        left < right and nums[right] == nums[right - 1]
                    ):  # 如果右指针指向的元素相等,则跳过,避免重复
                        right -= 1
                    left += 1
                    right -= 1
                elif total < 0:  # 如果三个数的和小于0,则左指针向右移动
                    left += 1
                else:  # 如果三个数的和大于0,则右指针向左移动
                    right -= 1
        return result

四、18.四数之和

文档链接:代码随想录

题目链接:18.四数之和

视频讲解:视频讲解

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 < n
  • abcd 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 <= nums.length <= 200
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • -109 <= target <= 109

你可能感兴趣的:(算法,算法,数据结构,哈希表)