代码随想录打卡第七天|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

454. 四数相加 II - 力扣(LeetCode)

题目要求:找到一个四元组,从四个数组里面分别找到四个元素,使得四个元素相加的和等于0,题目的元素可能很大,所以用数组来解这道题下标可能是不够的,所以要用set或者map来解这道题。题目不需要去重,所以可以使用map来解这道题。

思路:把题目分为ABCD四个数组,首先把A+B映射到一个哈希表中,再求0-(C+D)是否存在于这个哈希表,如果存在就0-(C+D)=A+B,就等于A+B+C+D=0,结果就为题目所求。
定义两个for循环,一个用来遍历A+B,一个用来遍历C+D;

步骤:

  1. 首先遍历出a+b的次数;
  2. 再次遍历出0-(c+d)的次数;
  3. 统计出符合的次数后输出;
class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int,int> mapResult;//在映射map中,key用来存储a+b的值,value用来存储a+b出现的次数
        for(int a : nums1){//遍历数组1中的元素
            for(int b : nums2){//遍历数组2中的元素
                mapResult[a + b]++;//统计a+b出现的次数
            }
        }
        int count  = 0;
        for(int c : nums3){//遍历数组3中的元素
            for(int d : nums4){//遍历数组4中的元素
                if(mapResult.find(0-(c+d)) != mapResult.end()){//判断0-(a+b)是否在映射中
                    count +=mapResult[0-(c+d)]; //统计符合题意的次数
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

383.赎金信

383. 赎金信 - 力扣(LeetCode)

给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串,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。如果可以构成,返回 true ;否则返回 false。

(题目说明: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。杂志字符串中的每个字符只能在赎金信字符串中使用一次。)

思路:

  • 为了不暴露赎金信字迹,要从杂志上搜索各个需要的字母,说明杂志中的字母不可以重复使用
  • 假设字母中只含有小写字母

两种解题方法
暴力解法
哈希解法

暴力解法

思路:

  1. 使用一个for循环遍历ransom里的字母;
  2. 使用一个for循环遍历magazines里的字母;
  3. 如果ransom和magazines里面有顺序相同的字母,这把ransom里面的这个字母删除,如果ransom最后判断为0,则表示ransom能由magazines构成,返回true,否则返回false。
class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        for(int i = 0 ; i < magazine.length() ; i ++){//遍历magazine里的字母
            for(int j = 0 ; j < ransomNote.length() ; j ++){//遍历ransomeNote里的字母
                if(magazine[i] == ransomNote[j]){//寻找ransom和magazine里相同的字母
                    ransomNote.erase(ransomNote.begin() + j);//erase()删除字母
                    break;
                }
            }
        }
        if(ransomNote.length() == 0){
            return true;
        }
        return false;
    }
};

时间复杂度O(n^2)
*空间复杂度O(1)8

哈希解法

思路:
题目说只有小写字母,那么就可以以一种空间换时间的哈希法进行解题,用一个长度为26的数组来记录magazine字母里出现的 次数。然后再用ransom来验证里面是否包含了magazine里的所有数组。

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int record[26] = {0};
        if(ransomNote.size() > magazine.size())
            return false;
        for(int i = 0 ; i < magazine.length() ; i++)
            record[magazine[i] - 'a'] ++;
        for(int j = 0 ; j < ransomNote.length() ; j++){
            record[ransomNote[j] - 'a'] --;
            if(record[ransomNote[j] - 'a'] < 0)
                return false;
        }
        return true;


    }
};

三数之和

15. 三数之和 - 力扣(LeetCode)

题目内容:给定一个数组,要求找到一个三元组,元素之间互不相等

解题方法
哈希法
双指针法

哈希法

解题难度大,去重和剪枝处理比较复杂,很难做到bug free。

双指针法

思路:

  1. 首先将数组进行排序,排序的好处一个是方便去重,一个是方便进行三数比较
  2. 定义三个指针,i,left=i+1,right.
  3. 判断i+left+right的值,如果>0,那么right向左移动一位,如果<0,left就向右移动,直到left等于right以后,将i向右移动。
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 , right = nums.size() - 1;
            while(right > left){
                 if(nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                 else if(nums[i] + nums[left] + nums[right] < 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++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

18.四数之和

18. 四数之和 - 力扣(LeetCode)
题目:题意: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。

思路:四数之和是三数之和的延续,依然可以延续使用双指针法,难点在于剪枝去重
四数之和就是定义四个指针,在原本三数之和的for(i...)循环上再加一个for(k...)循环,但是和三数之和不同的是,三数之和在判断nums[i]>0的情况下就返回了,但是在四数之和不能因为判断到了>target就返回结果,因为在三数之和的题目中,0已经是确定数了,但是在四数之和中的target是一个不固定的值。

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++){
            if(nums[k]>target&&nums[k]>0) break;
            if(k > 0 && nums[k] == nums [k-1]) continue;
            for(int i = k + 1 ; i < nums.size() ; i++){
                if(nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) break;
                if(i > k+1 && nums[i] ==nums[i-1]) continue;
                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while(right > left){
                    if((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] >target) right--;
                    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]});

                        while(right > left && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                        while(right > left && nums[left] == nums[left+1]) left++;
                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};
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