class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
}
};
18. 四数之和
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 < na、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 <= 200-109 <= nums[i] <= 109-109 <= target <= 109原站题解
javascript 解法, 执行用时: 60 ms, 内存消耗: 43.2 MB, 提交时间: 2023-07-15 09:10:22
/**
* @param {number[]} nums
* @param {number} target
* @return {number[][]}
*/
var fourSum = function (nums, target) {
nums.sort((a, b) => a - b);
const n = nums.length;
let ans = [];
for (let a = 0; a < n - 3; a++) { // 枚举第一个数
const x = nums[a]; // 使用 long long 避免溢出
if (a > 0 && x === nums[a - 1]) continue; // 跳过重复数字
if (x + nums[a + 1] + nums[a + 2] + nums[a + 3] > target) break; // 优化一
if (x + nums[n - 3] + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target) continue; // 优化二
for (let b = a + 1; b < n - 2; b++) { // 枚举第二个数
const y = nums[b];
if (b > a + 1 && y === nums[b - 1]) continue; // 跳过重复数字
if (x + y + nums[b + 1] + nums[b + 2] > target) break; // 优化一
if (x + y + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target) continue; // 优化二
let c = b + 1, d = n - 1;
while (c < d) { // 双指针枚举第三个数和第四个数
const s = x + y + nums[c] + nums[d]; // 四数之和
if (s > target) d--;
else if (s < target) c++;
else { // s == target
ans.push([x, y, nums[c], nums[d]]);
for (c++; c < d && nums[c] === nums[c - 1]; c++); // 跳过重复数字
for (d--; d > c && nums[d] === nums[d + 1]; d--); // 跳过重复数字
}
}
}
}
return ans;
};
golang 解法, 执行用时: 4 ms, 内存消耗: 2.6 MB, 提交时间: 2023-07-15 09:10:08
func fourSum(nums []int, target int) (ans [][]int) {
sort.Ints(nums)
n := len(nums)
for a := 0; a < n-3; a++ { // 枚举第一个数
x := nums[a]
if a > 0 && x == nums[a-1] { // 跳过重复数字
continue
}
if x+nums[a+1]+nums[a+2]+nums[a+3] > target { // 优化一
break
}
if x+nums[n-3]+nums[n-2]+nums[n-1] < target { // 优化二
continue
}
for b := a + 1; b < n-2; b++ { // 枚举第二个数
y := nums[b]
if b > a+1 && y == nums[b-1] { // 跳过重复数字
continue
}
if x+y+nums[b+1]+nums[b+2] > target { // 优化一
break
}
if x+y+nums[n-2]+nums[n-1] < target { // 优化二
continue
}
c, d := b+1, n-1
for c < d { // 双指针枚举第三个数和第四个数
s := x + y + nums[c] + nums[d] // 四数之和
if s > target {
d--
} else if s < target {
c++
} else {
ans = append(ans, []int{x, y, nums[c], nums[d]})
for c++; c < d && nums[c] == nums[c-1]; c++ {} // 跳过重复数字
for d--; d > c && nums[d] == nums[d+1]; d-- {} // 跳过重复数字
}
}
}
}
return
}
java 解法, 执行用时: 2 ms, 内存消耗: 42.8 MB, 提交时间: 2023-07-15 09:09:54
class Solution {
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
Arrays.sort(nums);
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
int n = nums.length;
for (int a = 0; a < n - 3; a++) { // 枚举第一个数
long x = nums[a]; // 使用 long 避免溢出
if (a > 0 && x == nums[a - 1]) continue; // 跳过重复数字
if (x + nums[a + 1] + nums[a + 2] + nums[a + 3] > target) break; // 优化一
if (x + nums[n - 3] + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target) continue; // 优化二
for (int b = a + 1; b < n - 2; b++) { // 枚举第二个数
long y = nums[b];
if (b > a + 1 && y == nums[b - 1]) continue; // 跳过重复数字
if (x + y + nums[b + 1] + nums[b + 2] > target) break; // 优化一
if (x + y + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target) continue; // 优化二
int c = b + 1, d = n - 1;
while (c < d) { // 双指针枚举第三个数和第四个数
long s = x + y + nums[c] + nums[d]; // 四数之和
if (s > target) d--;
else if (s < target) c++;
else { // s == target
ans.add(List.of((int) x, (int) y, nums[c], nums[d]));
for (c++; c < d && nums[c] == nums[c - 1]; c++) ; // 跳过重复数字
for (d--; d > c && nums[d] == nums[d + 1]; d--) ; // 跳过重复数字
}
}
}
}
return ans;
}
}
python3 解法, 执行用时: 64 ms, 内存消耗: 16 MB, 提交时间: 2023-07-15 09:09:34
class Solution:
def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
nums.sort()
ans = []
n = len(nums)
for a in range(n - 3): # 枚举第一个数
x = nums[a]
if a and x == nums[a - 1]: # 跳过重复数字
continue
if x + nums[a + 1] + nums[a + 2] + nums[a + 3] > target: # 优化一
break
if x + nums[-3] + nums[-2] + nums[-1] < target: # 优化二
continue
for b in range(a + 1, n - 2): # 枚举第二个数
y = nums[b]
if b > a + 1 and y == nums[b - 1]: # 跳过重复数字
continue
if x + y + nums[b + 1] + nums[b + 2] > target: # 优化一
break
if x + y + nums[-2] + nums[-1] < target: # 优化二
continue
# 双指针枚举第三个数和第四个数
c = b + 1
d = n - 1
while c < d:
s = x + y + nums[c] + nums[d] # 四数之和
if s > target:
d -= 1
elif s < target:
c += 1
else: # s == target
ans.append([x, y, nums[c], nums[d]])
c += 1
while c < d and nums[c] == nums[c - 1]: # 跳过重复数字
c += 1
d -= 1
while d > c and nums[d] == nums[d + 1]: # 跳过重复数字
d -= 1
return ans
python3 解法, 执行用时: 84 ms, 内存消耗: 14.7 MB, 提交时间: 2022-07-28 15:28:12
class Solution:
def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
quadruplets = list()
if not nums or len(nums) < 4:
return quadruplets
nums.sort()
length = len(nums)
for i in range(length - 3):
if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
continue
if nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target:
break
if nums[i] + nums[length - 3] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target:
continue
for j in range(i + 1, length - 2):
if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
continue
if nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target:
break
if nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target:
continue
left, right = j + 1, length - 1
while left < right:
total = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
if total == target:
quadruplets.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
left += 1
left += 1
while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
right -= 1
right -= 1
elif total < target:
left += 1
else:
right -= 1
return quadruplets