【LeetCode - 018】四数之和

题目

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.

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   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)

翻译

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：

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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]
]

分析

先确定a和d的两个数，对于a和d两个数，不能同时重复使用。然后再确定b和c，同样这两个数也不能同时重复使用。找出所有满足条件的解，同时可以保证解不重复。

代码

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import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.LinkedList;import java.util.List;public class Solution {    public List<List<Integer>> fourSum(int[] num, int target) {
       List<List<Integer>> result = new LinkedList<>();        if (num == null || num.length < 4) {            return result;
       }       Arrays.sort(num); // 对数组进行排序       for (int i = 0; i < num.length - 3; i  ) { // 第一个加数
           if ( i > 0 && num[i] == num[i - 1]) { // 第一个加数使用不重复
               continue;
           }            for (int j = num.length - 1; j > i   2 ; j--) { // 第四个加数
               if (j < num.length - 1 && num[j] == num[j   1]) { // 第四个加数使用不重复
                   continue;
               }                int start = i   1; // 第二个加数
               int end = j - 1; // 第三个加数
               int n = target - num[i] - num[j];                while (start < end) {                    if (num[start]   num[end] == n) {
                       List<Integer> four = new ArrayList<>(4);
                       four.add(num[i]);
                       four.add(num[start]);
                       four.add(num[end]);
                       four.add(num[j]);                       result.add(four);                       do {
                           start  ;
                       } while (start< end && num[start] == num[start - 1]); // 保证再次使用第二个数不重复                       do {
                           end--;
                       } while (start < end && num[end] == num[end   1]); // 保证再次使用第三个数不重复
                   } else if (num[start]   num[end] < n) {
                       do {
                           start  ;
                       } while (start< end && num[start] == num[start - 1]); // 保证再次使用第二个数不重复
                   } else {
                       do {
                           end--;
                       } while (start < end && num[end] == num[end   1]); // 保证再次使用第三个数不重复
                   }
               }
           }
       }        return result;
   }
}

执行结果

find set sum target unique

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