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]
]

解决方法

通过观察之前的两数之和三数之和发现所有的K数之和问题都可以转变成两数之和问题:

  1. 将K数之和问题转化为K-1数之和问题
  2. 重复1直到k==2
  3. 两数之和利用夹逼算法解决
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        return kSum(nums, 0, 4, target);
    }

    private List<List<Integer>> kSum(int[] nums, int start, int k, int target) {
        int len = nums.length;
        List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();

        if (k == 2) {
            int left = start, right = len - 1;
            while (left < right) {
                int sum = nums[left] + nums[right];
                if (sum == target) {
                    List<Integer> temp = new LinkedList<>();
                    temp.add(nums[left]);
                    temp.add(nums[right]);
                    res.add(temp);
                    // 跳过左边重复数字
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                        left++;
                    // 跳过右边重复数字
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1])
                        right--;
                    left++;
                    right--;
                } else if (sum < target)
                    left++;
                else
                    right--;
            }
        } else {
            for (int i = start, end = len - (k - 1); i < end; i++) {
                // 跳过重复数字
                if (i > start && nums[i] == nums[i - 1])
                    continue;
                // 将K数之和转换成K-1数之和
                List<List<Integer>> temp = kSum(nums, i + 1, k - 1, target - nums[i]);
                for (List<Integer> item : temp)
                    item.add(0, nums[i]);
                res.addAll(temp);
            }
        }

        return res;
    }

时间复杂度:O(Nk-1),在本题中k=4,即O(N3)

本文首发:https://lierabbit.cn/2018/08/...


LieRabbit
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有些梦虽然遥不可及,但并不是不可能实现,只要我足够的强