《算法题讲解指南:优选算法-双指针》--07三数之和,08四数之和

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07.三数之和

题目链接:

题目描述:

题目示例:

算法思路:

C++代码演示:

算法总结及流程解析:

08.四数之和

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题目描述:

题目示例:

算法思路:

C++代码演示:

算法总结及流程解析:

结束语


07.三数之和

题目链接:

15. 三数之和 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法:(排序+双指针)

算法思路:

本题与之前讲解的 两数之和为s 类似,是非常经典的面试题。

与两数之和稍微不同的是,题目中要求找到所有**【不重复】**的三元组。那我们可以利用在两数之和为s那里的双指针思想:

  • 先排序
  • 然后固定一个数 stub;
  • 在这个数后面的区间内,使用**【双指针算法】** 快速找到两个数之和等于 -stub 即可。

但是我们需要注意的是,这道题里面需要有**【去重】**操作!

找到一个结果之后,不要停,left++,right-- 缩小区间后,left 和 right 指针也要**【跳过重复】**的元素;

当使用完一次双指针算法之后,固定的 stub 也要 **【跳过重复】**的元素。

C++代码演示:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) 
    {
        //解法一:使用去重容器set(笔试可以直接秒题,但代码效率低)
        // sort(nums.begin(), nums.end());

        // vector<vector<int>> vv;
        // set<vector<int>> s;
        // int stub = nums.size() - 1;
        // while(stub > 1 && nums[stub] >= 0)
        // {
        //     int left = 0;
        //     int right = stub - 1;
        //     while(left < right)
        //     {
                // if(nums[left] + nums[right] + nums[stub] > 0)
                // {
                //     right--;
                // }
                // else if(nums[left] + nums[right] + nums[stub] < 0)
                // {
                //     left++;
                // }
                // else{
                //     s.insert({nums[left], nums[right], nums[stub]});
                //     left++;
                //     right--;
                // }
        //     }
        //     stub--;
        // }
        // for(auto e : s)
        // {
        //     vv.push_back(e);
        // }
        // return vv;

        //解法二:不使用容器去重(针对面试,可以提升算法能力,而且代码效率高)
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> vv;
        int stub = nums.size() - 1;
        while(stub > 1 && nums[stub] >= 0)
        {
            int left = 0;
            int right = stub - 1;
            while(left < right)
            {
                if(nums[left] + nums[right] + nums[stub] > 0)
                {
                    right--;
                }
                else if(nums[left] + nums[right] + nums[stub] < 0)
                {
                    left++;
                }
                else{
                    vv.push_back({nums[left], nums[right], nums[stub]});
                    while(left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                    {
                        left++;
                    }
                    while(left < right && nums[right] == nums[right - 1])
                    {
                        right--;
                    }
                    left++;
                    right--;
                }
            }
            while(stub > 1 && nums[stub] == nums[stub - 1])
            {
                stub--;
            }
            stub--;
        }
        return vv;
    }
};

算法总结及流程解析:

08.四数之和

题目链接:

18. 四数之和 - 力扣(LeetCode)

题目描述:

题目示例:

解法:(排序+双指针)

算法思路:
  • 依次固定一个数a;
  • 在这个数 a 的后面区间上**,** 利用**【三数之和】** 找到三个数,使这三个数的和等于target-a 即可**。**

C++代码演示:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) 
    {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> vv;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            for(int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
            {
                int left = j + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while(left < right)
                {
                    long long sum = (long long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    //哎给我整笑了,int溢出的例子是咋想出来的
                    if(sum > target)
                    {
                        right--;
                    }
                    else if(sum < target)
                    {
                        left++;
                    }
                    else{
                        vv.push_back({nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]});
                        while(left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                        {
                            left++;
                        }
                        while(left < right && nums[right] == nums[right - 1])
                        {
                            right--;
                        }
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
                while(j < nums.size() - 1 && nums[j] == nums[j + 1])
                {
                    j++;
                }
            }
            while(i < nums.size() - 1 && nums[i] == nums[i + 1])
            {
                i++;
            }
        }
        return vv;
    }
};

算法总结及流程解析:

结束语

到此,7三数之和、08四数之和 两道算法题就讲解完了。**通过排序 + 双指针算法优化暴力解法,重点讲解了去重操作的实现方法。对于三数之和,固定一个数后用双指针在剩余区间寻找两数之和;四数之和则通过固定两个数后转化为三数之和问题。**希望大家能有所收获!

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