代码随想录算法训练营day7 | 题目454、题目383、题目15、题目18
题目一描述
给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：
0 <= i, j, k, l < n
nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0
示例 1：
输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：
- (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
- (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0
示例 2：
输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1
解题思路
前两个数组分为一组，双重循环求出所有的相加的结果，存入map，并且记录次数。
后两个数组分为一组，也是双重循环，如果得到map中的相反数结果，就结果加上相反数的次数。
如果是后两个数组放入map2，那就是最后map1和map2的结果次数相乘了，注意是相乘还是相加。
代码实现
方法一：
class Solution {
public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
Map<Integer, Integer> map1 = new HashMap<>();
int res = 0;
for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
int sum = nums1[i] + nums2[j];
map1.put(sum, map1.getOrDefault(sum, 0) + 1);
}
}
for (int i = 0; i < nums3.length; i++) {
for (int j = 0; j < nums4.length; j++) {
int sum = nums3[i] + nums4[j];
if (map1.containsKey(-sum)) {
res += map1.get(-sum);
}
}
}
return res;
}
}
技巧总结
很多这样的，用map计数，后续就不用使用第二个map了。
题目二描述
给你两个字符串：ransomNote 和 magazine ，判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。
如果可以，返回 true ；否则返回 false 。
magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。
示例 1：
输入：ransomNote = "a", magazine = "b"
输出：false
示例 2：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出：false
示例 3：
输入：ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出：true
提示：
1 <= ransomNote.length, magazine.length <= 105
ransomNote 和 magazine 由小写英文字母组成
解题思路
记录magazine里的单词与频率，遍历Note减掉。
代码实现
方法一：
class Solution {
public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
//Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
int[] table = new int[26];
for (char c : magazine.toCharArray()) {
table[c - 'a']++;
//map.put(c, map.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
for (char c : ransomNote.toCharArray()) {
if(table[c - 'a']<=0)
return false;
table[c - 'a']--;
// if (!map.containsKey(c) || map.get(c) <= 0) {
// return false;
// } else {
// map.put(c, map.get(c) - 1);
// }
}
return true;
}
}
技巧总结
由于只有小写字母，可以用数组代替哈希表。
题目三描述
给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
注意：答案中不可以包含重复的三元组。
示例 1：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
示例 2：
输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。
示例 3：
输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。
提示：
3 <= nums.length <= 3000
-10^5 <= nums[i] <= 10^5
解题思路
又复习一遍排序和双指针
注意去重的时机，break和continue的运用。
代码实现
方法一：
class Solution {
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] > 0) {
return res;
}
if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum == 0) {
res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
left++;
right--;
while (left < right && nums[left] == nums[left - 1])
left++;
while (left < right && nums[right] == nums[right + 1])
right--;
} else if (sum > 0) {
right--;
} else {
left++;
}
}
}
return res;
}
}
题目四描述
给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：
0 <= a, b, c, d < n
a、b、c 和 d 互不相同
nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
你可以按 任意顺序 返回答案 。
示例 1：
输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
示例 2：
输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]
提示：
1 <= nums.length <= 200
-10^9 <= nums[i] <= 10^9
-10^9 <= target <= 10^9
解题思路
在三数之和的基础上套一层循环，注意剪枝条件的变化，注意数据相加溢出的情况
代码实现
方法一：
class Solution {
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
Arrays.sort(nums);
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) {
return res;
}
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int second_index = i + 1;
res = threeSum(nums, (long) target - nums[i], second_index, res, nums[i]);
}
return res;
}
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums, long sum, int second_index, List<List<Integer>> res,
int first_value) {
for (int i = second_index; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] + first_value > 0 && nums[i] + first_value > sum) {
return res;
}
if (i > second_index && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
long tempSum = (long) nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (tempSum > sum) {
right--;
} else if (tempSum < sum) {
left++;
} else {
res.add(Arrays.asList(first_value, nums[i], nums[left], nums[right]));
left++;
right--;
while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
right--;
}
}
}
}
return res;
}
}
方法二（递归的模板）：
class Solution {
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
Arrays.sort(nums);
return nSum(nums, target, 0, 4);
}
public List<List<Integer>> nSum(int[] nums, long target, int first_index, int number) {
if (number > 2) {
List<List<Integer>> res_this = new ArrayList();
for (int i = first_index; i < nums.length; i++) {
if (i > first_index && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
List<List<Integer>> res_lower = nSum(nums, (long) target - nums[i], i + 1, number - 1);
for (List<Integer> tem : res_lower) { // [-1,1][-2,2]
tem.add(nums[i]);
res_this.add(tem); //[-1,1,0][-2,2,0]
}
}
return res_this;
} else {
List<List<Integer>> temp = new ArrayList();
int left = first_index;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
long tempSum = (long) nums[left] + nums[right];
if (tempSum > target) {
right--;
} else if (tempSum < target) {
left++;
} else {
temp.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[left], nums[right])));
left++;
right--;
while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
right--;
}
}
}
return temp;
}
}
}
技巧总结
注意数据溢出的可能性，转为long
long tempSum = (long) nums[i] + nums[left] + nums[right];
递归要注意每一层的返回值
