LeetCode 454.四数相加II（模拟，map.getOrDefault()的使用）

UncleJokerly2024-04-21 20:53

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：

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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：
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例 2：

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输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1

提示：

n == nums1.length
n == nums2.length
n == nums3.length
n == nums4.length
1 <= n <= 200
-228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228

解题思路：

四个数组用四个for循环遍历时间复杂度太大了，所以转变一下思路：

nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

=>nums1[i] + nums2[j] == -(nums3[k] + nums4[l])

遍历nums1和nums2，将相加的结果nums1[i] + nums2[j]和对应出现的次数放到map中，次数可以使用map.getOrDefault获取。

遍历nums3和nums4，在map中寻找是否存在-(nums3[k] + nums4[l])，存在则记录出现的次数，即为符合条件的元组个数。

思考：为什么不考虑nums1[i] + nums3[k] == -(nums2[j] + nums4[l])

或nums1[i] + nums4[l] == -(nums3[k] + nums2[j])呢？

答：选一种变换，符合等式即可，主要在于等式两边选择元素的个数，如果左1右3，那右边的时间复杂度就到了O(n^3)。

代码如下：

java 复制代码

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        //统计两个数组中的元素之和，同时统计出现的次数，放入map
        for(int i : nums1) {
            for(int j : nums2) {
                int sum = i + j;
                map.put(sum, map.getOrDefault(sum, 0) + 1);
            }
        }

        int cnt = 0;
        //统计剩余的两个元素的和，在map中找是否存在相加为0的情况，同时记录次数
        for (int i : nums3) {
            for(int j : nums4) {
                cnt += map.getOrDefault(0 - i - j, 0);
            }
        }
        return cnt;
    }
}