力扣454题解:四数相加
引言
LeetCode是一个流行的在线判题平台,它提供了大量的算法题目供程序员练习和挑战。第454题"四数相加II"是一个中等难度的题目,要求找出所有两数之和等于特定值的四元组。本文将详细介绍如何使用Java解决这个问题。
题目描述
给定一个数组 nums
和一个目标值 target
,请你在 nums
的子集之中找出所有和为 target
的四元组,返回这些四元组的列表。
问题分析
这个问题可以通过四重循环来暴力解决,但时间复杂度会非常高。更高效的方法是使用双指针和哈希表来降低时间复杂度。
算法设计
- 使用哈希表 :遍历数组,对于每个元素,计算剩余需要的和
complement = target - nums[i]
,并将[nums[i], complement]
存储到哈希表中。 - 两两组合 :对于哈希表中的每个元素,尝试找到两个不同的索引
j
和k
使得nums[j] + nums[k] == complement
。 - 使用双指针 :对于找到的
j
和k
,使用双指针在j+1
和k
之间的范围内查找和为nums[j] + nums[k]
的另外两个数。
Java实现
java
class Solution {
public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
int res = 0;
Map<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);
}
}
//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) {
res += map.getOrDefault(0 - i - j, 0);
}
}
return res;
}
}
结语
LeetCode第454题是一个考察数组和哈希表的经典问题。通过这个问题,我们可以加深对双指针技巧和哈希表应用的理解。掌握这个问题的解法,对于解决其他相关问题非常有帮助。