[数据结构与算法]LeetCode--四数之和

一、题目描述

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]] ：

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 。

二、解题思路

与三数之和一样，使用双指针法，而其中两数使用双重for循环固定。

（1）判断数组长度是否为0或是否小于4

（2）以上条件不满足时，先对数组排序，则利用双重for循环首先确定四数中的两数，然后利用双指针法指向当前j的后一个数与length-1处，当四数之和<target时，则左指针向又移动；四数之和>target时，则右指针向左移动；相等时则存入list。

三、细节

1、去重！！四个加数都应进行一个重复判断，即

//i、j去重
if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
       continue;  //避免重复
 }

//m、n去重
  while (m<n&&nums[m]==nums[m+1]){
     m++;
  }
  while(m<n&&nums[n-1]==nums[n]){
      n--;
   }

?2、当前面四数相加>target时，无需再继续（越往后只会越大）;当当前下标数加最后三数<target时，无需再继续（越往前只会越小）

四、代码如下

class Solution07{
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int sumTwo=0;
        int len=nums.length;
        int m,n;
        if(nums.length==0||nums.length<4){  //若数组长度为0或小于3，则不可能存在有3个元素的list相加为0
            return lists;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length-3; i++) { //注意i、j取值范围
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]){
                continue;  //避免重复
            }
            if(nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target){
                break;
            }
            if(nums[i]+nums[len-1]+nums[len-2]+nums[len-3]<target){
                continue;
            }

            for (int j = i+1; j < nums.length-2; j++) {
                if(j>i+1&&nums[j]==nums[j-1]){
                    continue;  //避免重复
                }
                sumTwo=nums[i]+nums[j];
                m=j+1;
                n=nums.length-1;
                while(m<n){
                    if(sumTwo+nums[m]+nums[n]==target){
                        List<Integer> list = new ArrayList<>(4);
                        list.add(nums[i]);
                        list.add(nums[j]);
                        list.add(nums[m]);
                        list.add(nums[n]);
                        lists.add(list);

                          //此时m、n也要变化，不然出现死循环,且m、n也要保证其不重复（i,j,m,n都要不重复）
                        while (m<n&&nums[m]==nums[m+1]){
                            m++;
                        }
                        m++;
                        while(m<n&&nums[n-1]==nums[n]){
                            n--;
                        }
                        n--;
                    }else if(sumTwo+nums[m]+nums[n]>target){
                        n--;
                    }else{
                        m++;
                    }
                }

            }

        }
        return lists;
    }
}