哈希表：map的使用

题目：454. 四数相加 II

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 。

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:
1. (0, 0, 0, 1) -> A[0] + B[0] + C[0] + D[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> A[1] + B[1] + C[0] + D[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

思路

本题一看好像和第18题. 四数之和，第15题.三数之和差不多，其实差很多。

第18题. 四数之和，第15题.三数之和，在使用哈希法不超时的情况下做到对结果去重是很困难的。

本题是使用哈希法的经典题目。在四个独立的数组中，只要找到A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0就可以，不用考虑有重复的四个元素相加等于0的情况。

解题步骤：

• 首先定义一个map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数
• 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中
• 定义int变量count，用来统计a+b+c+d = 0 出现的次数
• 遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就用count把map中key对应的value(出现次数)统计出来
• 最后返回统计值 count

代码

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] A, int[] B, int[] C, int[] D) {
        Map<Integer, Integer> countAB = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int u : A) {
            for (int v : B) {
                countAB.put(u + v, countAB.getOrDefault(u + v, 0) + 1);  //getOrDefault() 方法获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值
            }
        }
        int ans = 0;
        for (int u : C) {
            for (int v : D) {
                if (countAB.containsKey(-u - v)) {
                    ans += countAB.get(-u - v);
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

时间复杂度：O(n^2)

空间复杂度：O(n^2)