LeetCode 18. 4Sum （四数之和）

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c, and d in S such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note: The solution set must not contain duplicate quadruplets.

For example, given array S = [1, 0, -1, 0, -2, 2], and target = 0.

A solution set is:
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

---

题目标签：Array

　　这道题目给了我们一个nums array 和一个 target， 要我们找到所有的四个数字等于target 的可能性，并且不能重复。只要做过了threeSum，那么对于这一题，只要多加一层遍历就可以了。先来看一下threeSum，找三数之和，那一题里面要找 三数之和等于0，在这里，只要等于target就可以了，遍历nums array，对于每一个数字，利用twoSum（two pointers）方法来找到后面两个数字的所有可能性。那么来看这一题，这一题需要四个数字，a+b+c+d = target。那么我们遍历nums array， 对于每一个数字，就是确定了a， 接着第二层遍历，来确定b这个数字，当确定了b，利用twoSum来找到后面两个数字，c和d。 对于每一个a，要把所有b可能性都找了，对于每一个b，要把所有c和d的可能性都找了。简而言之，多加一层for loop就可以了。为了避免重复，依然要加 如果碰到遇到过的数字，就跳过的 设置。要注意的是，既然多了一个数字a， 那么在b里面 “如果遇到重复的数字就跳过” 这个设置里重复的数字不能包括a。

 

 

Java Solution:

Runtime beats 63.69% 

完成日期：07/13/2017

关键词：Array

关键点：利用threeSum， 只要多加一层for loop，注意修改避免重复的条件

 

 

public class Solution 
{
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) 
    {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        
        for(int i=0; i<nums.length-3; i++)
        {
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) // if previous num is same, skip this num
                continue;
            // find three sum
            for(int j=i+1; j<nums.length-2; j++) // no need to find twoSum if rest array size is only 1 or 0
            {
                if(j-1 > i && nums[j] == nums[j-1])
                    continue;
                // for each num, find the twoSum which equal -num in the rest array
                int left = j + 1;
                int right = nums.length-1;
                
                while(left < right)
                {
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if(sum == target) // find the two 
                    {
                        res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right])); // ascending order
                        left++;
                        right--;
                        
                        while(left < right && nums[left] == nums[left-1]) // if next num is same as this, skip this
                            left++;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right+1])
                            right--;
                    }
                    else if(sum > target) // meaning need smaller sum
                        right--;
                    else // nums[left] + nums[right] < sum, meaning need larger sum
                        left++;
                }
                
            }
        }
        
        return res;
    }
}

参考资料：N/A

LeetCode 算法题目列表 - LeetCode Algorithms Questions List