LeetCode 18. 四数之和

题目描述

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
注意：
答案中不可以包含重复的四元组。
示例：

给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。

满足要求的四元组集合为：
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/4sum

思路解析

与https://www.cnblogs.com/xqmeng/p/13737098.html类似，可以通过双指针的方式将时间复杂度从\(O(n^4)\)降低至\(O(n^3)\)。

代码实现

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        if(nums.empty()) return result;
        std::sort(nums.begin(), nums.end());
        int length = nums.size();
        for(int i = 0; i < length - 3; i++) {
            // 剪枝
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            if(nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) break;
            if(nums[i] + nums[length - 1] + nums[length - 2] + nums[length - 3] < target) continue;
            for(int j = i + 1; j < length - 2; j++) {
                // 剪枝
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
                if(nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) break;
                if(nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) continue;
                int lo = j + 1;
                int hi = length - 1;
                while(lo < hi) {
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[lo] + nums[hi];
                    if(sum > target)
                        hi--;
                    else if(sum < target)
                        lo++;
                    else {
                        result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[j], nums[lo], nums[hi]});
                        lo++;
                        hi--;
                        while(lo < hi && nums[lo] == nums[lo - 1]) lo++;
                        while(lo < hi && nums[hi] == nums[hi + 1]) hi--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};