哈希表|454.四数相加II、383. 赎金信、15. 三数之和、18. 四数之和
454.四数相加II
自己审题思路
暴力解法需要四层for循环，哈希法可以优化时间复杂度
看完代码随想录题解后的收获
使用两个两层for循环，第一个两层for循环记录
nums1[i] + nums2[j]的值（使用map记录），第二个两层for循环遍历寻找0 - (nums3[k] + nums4[l])的值在map中是否存在。
详细步骤：
1、首先定义 一个unordered_map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数。
2、遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中。
3、定义int变量count，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。
4、在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
5、最后返回统计值 count 就可以了
代码：
class Solution {
public:
int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
unordered_map<int, int> map;
int count = 0;
for (int i = 0; i < nums1.size(); i++) {
for (int j = 0; j < nums2.size(); j++) {
map[nums1[i] + nums2[j]]++;
}
}
for (int k = 0; k < nums3.size(); k++) {
for (int l = 0; l < nums4.size();l++) {
auto iter = map.find(-(nums3[k] + nums4[l]));
if (iter != map.end()) {
count += iter->second;
}
}
}
return count;
}
};
代码（详细注释版）
class Solution {
public:
int fourSumCount(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C, vector<int>& D) {
unordered_map<int, int> umap; //key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
// 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中
for (int a : A) {
for (int b : B) {
umap[a + b]++;
}
}
int count = 0; // 统计a+b+c+d = 0 出现的次数
// 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
for (int c : C) {
for (int d : D) {
if (umap.find(0 - (c + d)) != umap.end()) {
count += umap[0 - (c + d)];
}
}
}
return count;
}
};
参考详解
383. 赎金信
自己审题思路
使用
map<char,int>记录两个字符串的字母和出现次数，只要ransomNode中出现的字母magazine中都出现了并且个数不少于ransomNote中个数，则返回true。
代码：
class Solution {
public:
bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
unordered_map<char, int> ran{0};
unordered_map<char, int> mag{0};
for (char& c : ransomNote) {
ran[c]++;
}
for(const char& c : magazine) {
mag[c]++;
}
for (char& c : ransomNote) {
if (mag[c] < ran[c]) {
return false;
}
}
return true;
/*
for (char& c : ransomNote) {
if (mag[c] >= ran[c]) {
//最开始这么写错误：magazine中有一个字符（ransomNote中出现的字符）含量大于ransomNote就返回true了。
// mag[c] >= ran[c] 这样判断不合理，如果出现了char c，mag中不存在，则mag[c]的值未知，后经验证是0！
return true;
}
}
return false;
*/
}
};
TIPS：访问map不存在的键，value初值默认为0。
看完代码随想录题解后的收获
判断第一个字符串
ransom能不能由第二个字符串magazines里面的字符构成，但是这里需要注意两点。第一点：“为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思” 这里说明杂志里面的字母不可重复使用。
第二点 ：“你可以假设两个字符串均只含有小写字母。” 说明只有小写字母，这一点很重要。
代码：
class Solution {
public:
bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
int record[26] = {0};
//add
if (ransomNote.size() > magazine.size()) {
return false;
}
for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
// 通过record数据记录 magazine里各个字符出现次数
record[magazine[i]-'a'] ++;
}
for (int j = 0; j < ransomNote.length(); j++) {
// 遍历ransomNote，在record里对应的字符个数做--操作
record[ransomNote[j]-'a']--;
// 如果小于零说明ransomNote里出现的字符，magazine没有
if(record[ransomNote[j]-'a'] < 0) {
return false;
}
}
return true;
}
};
TIPS 1: 其实在本题的情况下，使用map的空间消耗要比数组大一些的，因为map要维护红黑树或者哈希表，而且还要做哈希函数，是费时的！数据量大的话就能体现出来差别了。 所以数组更加简单直接有效！
TIPS 2:关于字母用数组表示，可以使用int值存储字符的ASCII码来表示。
参考详解
15. 三数之和
自己审题思路
和两数之和思路一样，不过在做的过程中发现实现起来有很多问题：
题目中说的不可以包含重复的三元组，把符合条件的三元组放进vector中，然后再去重，这样是非常费时的，很容易超时，去重的过程很多细节也不好处理。
哈希法代码：
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> result;
sort(nums.begin(), nums.end());
// 找出a + b + c = 0
// a = nums[i], b = nums[j], c = -(a + b)
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
// 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么不可能凑成三元组
if (nums[i] > 0) {
break;
}
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { //三元组元素a去重
continue;
}
unordered_set<int> set;
for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) {
if (j > i + 2
&& nums[j] == nums[j-1]
&& nums[j-1] == nums[j-2]) { // 三元组元素b去重
continue;
}
int c = 0 - (nums[i] + nums[j]);
if (set.find(c) != set.end()) {
result.push_back({nums[i], nums[j], c});
set.erase(c);// 三元组元素c去重
} else {
set.insert(nums[j]);
}
}
}
return result;
}
};
看完代码随想录题解后的收获
使用双指针法 要比哈希法高效一些，思路也更清晰。
代码：
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> result;
sort(nums.begin(),nums.end());
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
if (nums[i] > 0) return result;
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
int left = i + 1;
int right = nums.size() - 1;
while (left < right) {
int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum > 0) {
right--;
} else if (sum < 0) {
left++;
} else {
result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
while(left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
right--;
left++; // 找到答案后，需要收缩指针，这点很重要，第一次写的时候忘写了！！！
}
}
}
return result;
}
};
代码（详细注释版）：
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> result;
sort(nums.begin(), nums.end());
// 找出a + b + c = 0
// a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
// 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
if (nums[i] > 0) {
return result;
}
// 错误去重a方法，将会漏掉-1,-1,2 这种情况
/*
if (nums[i] == nums[i + 1]) {
continue;
}
*/
// 正确去重a方法
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.size() - 1;
while (right > left) {
// 去重复逻辑如果放在这里，0，0，0 的情况，可能直接导致 right<=left 了，从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
/*
while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
*/
if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
else {
result.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});
// 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重
while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
// 找到答案时，双指针同时收缩
right--;
left++;
}
}
}
return result;
}
};
去重逻辑需要好好思考
参考详解
18. 四数之和
自己审题思路
和三数之和思路一致，就是要多一层循环和去重逻辑，细节更多更麻烦一些
看完代码随想录题解后的收获
思路基本一致
代码：
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<vector<int>> ans;
sort(nums.begin(), nums.end());
for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
if (nums[k] > target
&& target > 0) {
return ans;
}
if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) continue;
for(int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
if (nums[i] > (target - nums[k])
&& target > 0) {
break;
}
if ( i > (k + 1) && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
int left = i + 1;
int right = nums.size() - 1;
while (left < right) {
long sum = (long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum > target) right--;
else if (sum < target) left++;
else {
ans.push_back({nums[k],nums[i], nums[left], nums[right]});
while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
while(left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
left++;
right--;
}
}
}
}
return ans;
}
};
代码（详细注释版）
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<vector<int>> result;
sort(nums.begin(), nums.end());
for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
// 剪枝处理
if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
break; // 这里使用break，统一通过最后的return返回
}
// 对nums[k]去重
if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
continue;
}
for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
// 2级剪枝处理
if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
break;
}
// 对nums[i]去重
if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.size() - 1;
while (right > left) {
// nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
right--;
// nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
} else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target) {
left++;
} else {
result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
// 对nums[left]和nums[right]去重
while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
// 找到答案时，双指针同时收缩
right--;
left++;
}
}
}
}
return result;
}
};
参考详解
今日感想：
之后需要计时了，每天加上写博客花费时间在5h以上
