LeetCode 18. 四数之和（4Sum）

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]
]

解题思路

借鉴三数之和的思路，首先将数组从大到小排序，然后从数组首位置开始遍历：

• 固定第一个数，将其加入结果集合，为了避免重复，若该数与前一个数相同则跳过
• 接着固定第二个数为第一个数的下一个位置，将其加入结果集合，同样为了避免重复，若该数与前一个数相同则跳过
• 用双指针法，左右指针分别指向第二个数的下一个位置和最后一个位置，算出两数的目标和，若两位置的数之和正好等于目标，则加入到结果集合中，并将左指针指向右边第一个与当前数不相同的位置，同时右指针向左移动一位；若两位置的数之和小于目标，则将左指针向右移动一位；若两位置的数之和大于目标，则将右指针向左移动一位。这样移动直到左指针超过右指针或与其相遇
• 根据回溯法的思想，遍历完第一个数和第二个数的解之后，分别将其弹出结果集合

代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> res;
        vector<int> temp;
        int size = nums.size();
        for(int i = 0; i < size - 3; i++){
            if(i && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int sum3 = target - nums[i];
            temp.push_back(nums[i]);
            for(int j = i + 1; j < size - 2; j++){
                if(j != i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
                int sum2 = sum3 - nums[j];
                temp.push_back(nums[j]);
                int left = j + 1, right = size - 1;
                while(left < right){
                    if(nums[left] + nums[right] == sum2){
                        temp.push_back(nums[left]);
                        temp.push_back(nums[right]);
                        res.push_back(temp);
                        temp.pop_back();
                        temp.pop_back();
                        left++;
                        while(nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                        right--;
                    }
                    else if(nums[left] + nums[right] < sum2)
                        left++;
                    else right--;
                }
                temp.pop_back();
            }
            temp.pop_back();
        }
        return res;
    }
};