18.四数之和

题目

18.四数之和

要求

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
• a、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 <= nums.length <= 200
• 109 <= nums[i] <= 109
• 109 <= target <= 109

思路

做了三数之和，使用的排序 + 双指针，那四数之和可以参考三数之和，就是外层加一个循环，注意一点，计算的时候使用 long，因为 int 计算会出现溢出，如下：

public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
    Arrays.sort(nums);
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        if ((long) nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {
            break;
        }
        if ((long) nums[i] + nums[nums.length - 3] + nums[nums.length - 2] + nums[nums.length - 1] < target) {
            continue;
        }
        List<List<Integer>> list = myThreeSum(nums, target - nums[i], i + 1);
        for (List<Integer> threeList : list) {
            threeList.add(nums[i]);
            result.add(threeList);
        }
    }
    return result;
}

private List<List<Integer>> myThreeSum(int[] nums, long target, int index) {
    Set<List<Integer>> result = new HashSet<>();
    for (int i = index; i < nums.length - 2; i++) {
        if (i > index && nums[i] == nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        if ((long) nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] > target) {
            break;
        }
        if ((long) nums[i] + nums[nums.length - 2] + nums[nums.length - 1] < target) {
            continue;
        }
        int left = i + 1;
        int right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            if ((long) nums[i] + nums[left] + nums[right] == target) {
                List<Integer> list = new ArrayList<>();
                list.add(nums[i]);
                list.add(nums[left]);
                list.add(nums[right]);
                left ++;
                right --;
                result.add(list);
            } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
                right --;
            } else {
                left ++;
            }
        }
    }
    return new ArrayList<>(result);
}

在写的过程中，可以加一些判断减少循环次数，这也是优化的一种。