[数据结构与算法]【Leetcode刷题笔记06】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

题目描述

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

做题思路

本题可以使用哈希表，key为nums1[i] + nums2[j]的和，value为其出现的次数。然后再遍历nums3和nums4，如果存在key为0-(nums3[k] + nums4[l])，那么结果就加对应的value。

参考代码

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();//新建hashmap
        int res=0;
        int tmp;
        for(int i:nums1){
            for(int j:nums2){
                tmp=i+j;
                if(map.containsKey(tmp))map.put(tmp,map.get(tmp)+1);
                else map.put(tmp,1);
            }
        }
        for(int i:nums3){
            for(int j:nums4){
                tmp=i+j;
                if(map.containsKey(0-tmp))res+=map.get(0-tmp);
            }
        }
        return res;
    }
}

383. 赎金信

题目描述

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。

做题思路

本题可以使用哈希法，先记录每个字母在magazine中出现的次数，再减去每个字母在ransomNote中出现的次数，若出现value<0,则说明该字母magazine中没有。

参考代码

class Solution {
    public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
            int[] record=new int[26];
            for(char c:magazine.toCharArray())record[c-'a']++;
            for(char c:ransomNote.toCharArray())record[c-'a']--;
            for(int i:record)if(i<0)return false;
            return true;
    }
}

15. 三数之和

题目描述

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。

参考代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }

            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }

            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            while (right > left) {
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if (sum > 0) {
                    right--;
                } else if (sum < 0) {
                    left++;
                } else {
                    result.add(Arrays.asList(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;
    }
}

18. 四数之和

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]] （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 。

参考代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
       
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {

            // nums[i] > target 直接返回, 剪枝操作
            if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) {
                return result;
            }

            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) {
                continue;
            }
            
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {

                if (j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]) {
                    continue;
                }

                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                while (right > left) {
                    long sum = (long) nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum > target) {
                        right--;
                    } else if (sum < target) {
                        left++;
                    } else {
                        result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
}