LeetCode 18 - 4Sum

一、问题描述

Description:

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:

Elements in a quadruplet (a,b,c,d) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)

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)

给定一个包含 n 个整数的数组，以及一个目标整数 target，找出其中所有和等于 target 的四元组。

注意：

每个四元组中的4个数按大小顺序排列，a ≤ b ≤ c ≤ d 。

返回的四元组不能重复。

二、解题报告

K sum 是一类问题，在《LeetCode 15 - 3Sum》中说到：3Sum可以通过先固定一个数，从而转化为2Sum。

同理，4sum 也可以先固定一个数，转化成3sum问题；然后再固定一个数，最后也就是解决一个2sum的问题。

下面直接上代码：O(n3)

class Solution {
vector<vector<int>> res;
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
if(nums.size() < 4)
return res;
sort(nums.begin(), nums.end());   // 排序
for(int i=0; i<nums.size()-3; ++i) {
if(i>0 && nums[i]==nums[i-1]) // 相等的跳过
continue;
threeSum(nums, i+1, nums[i], target);
}
return res;
}

void threeSum(vector<int>& nums, int p, int first, int target) {
for(int i=p; i<nums.size()-2; ++i) {
if(i>p && nums[i]==nums[i-1]) // 相等的跳过
continue;
twoSum(nums, i+1, nums.size()-1, first, nums[i], target);
}
}

void twoSum(vector<int>& nums, int begin, int end, int first, int second, int target) {
int i = begin;  // 头指针
int j = end;    // 尾指针
while(i < j) {
if(first+second+nums[i]+nums[j]==target) {
vector<int> v;
v.push_back(first);
v.push_back(second);
v.push_back(nums[i]);
v.push_back(nums[j]);
res.push_back(v);
while(i<j && nums[i]==nums[i+1])
++i;  // 相等的跳过
while(i<j && nums[j]==nums[j-1])
--j;  // 相等的跳过
++i;
--j;
}
else if(first+second+nums[i]+nums[j]<target)
++i;
else
--j;
}
}
};

LeetCode答案源代码：https://github.com/SongLee24/LeetCode