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: The solution set must not contain duplicate quadruplets.
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]
]
分析
之前的3Sum的题已经分析过kSum这一类型了，同样的解法。
实现一
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<vector<int>> ans;
if(nums.size()<4) return ans;
sort(nums.begin(), nums.end());
auto first=nums.begin(), last=nums.end();
for(auto i=nums.begin(); i<last-3; ++i){
if(i!=first) while(i<last-3 && *i==*(i-1)) ++i;
for(auto j=i+1; j<last-2; ++j){
if(j!=i+1) while(j<last-2 && *j==*(j-1)) ++j;
auto start=j+1, end=last-1;
while(start<end){
int sum=*i+*j+*start+*end;
if(sum==target){
ans.push_back({*i,*j,*start,*end});
do ++start;
while(start<last && *start==*(start-1));
do --end;
while(end>=first && *end==*(end+1));
}
else if(sum<target){
do ++start;
while(start<last && *start==*(start-1));
}
else{
do --end;
while(end>=first && *end==*(end+1));
}
}
}
}
return ans;
}
};
思考一
这次使用了迭代器，然而更慢？？？莫非是我算法的问题。
看了别人的解法，发现可以做剪枝：1）当小的这些数都大于目标数时，可结束循环；2）当外侧循环的数字与最大的那些数字相加仍然小于目标数时，可以跳过。另外，去重的部分可以集中放在写入答案的代码块中，在外侧循环中的去重不需要用while写，用if就够了。
实现二
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<vector<int>> res;
int n = nums.size();
if(n < 4) return res;
sort(nums.begin(), nums.end());
for(int i = 0; i < n - 3; i++) {
if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
if(nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) break;
if(nums[i] + nums[n - 1] + nums[n - 2] + nums[n - 3] < target) continue;
int sum3 = target - nums[i];
for(int j = i + 1; j < n - 2; j++) {
if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
if(nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > sum3) break;
if(nums[j] + nums[n - 1] + nums[n - 2] < sum3) continue;
int front = j + 1, back = n - 1;
int sum2 = sum3 - nums[j];
while(front < back) {
int tmp = nums[front] + nums[back];
if(tmp < sum2) front++;
else if(tmp > sum2) back--;
else {
vector<int> v = {nums[i], nums[j], nums[front], nums[back]};
res.push_back(v);
while(front < back && nums[front] == v[2]) front++;
while(front < back && nums[back] == v[3]) back--;
}
}
}
}
return res;
}
};
思考二
在看了题解之后，发现还有几种解法。其中用hashmap的解法可以达到O(n^2)的复杂度，有点惊讶。
恶补了下hashmap的知识。
http://blog.csdn.net/q_l_s/article/details/52416583
思路我基本理解了，就是先将这些数两两的和存储起来，然后遍历这些和，通过map快速找到匹配的另外的和，从而在O(n^2)的时间内完成搜索。然而，我不理解它是如何处理两个和中包含同一个元素的情况的，虽然确实过了。另外，这种方法其实所花的时间很长，所以我就不贴出来了。可能是数据量太少，体现不出优势？
