7.LeetCode算法习题讲解--双指针--四数之和

一.题目

习题链接：18. 四数之和 - 力扣（LeetCode）

二.题目分析

给定数组 nums 和目标值 target，寻找所有不重复 的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]]，满足：

1. 下标约束：0 ≤ a,b,c,d < n，四个下标互不相等
2. 数值条件：nums[a]+nums[b]+nums[c]+nums[d] = target
3. 结果要求：不能包含重复四元组，返回顺序随意

⚠️ 重点区分：下标不同，但元素组合一样 → 视为重复，需要去重。 例：[2,2,2,2] 只能输出一组答案。

这里的题目分析与前面三数之和的讲解一样

三.算法原理讲解

解法一：暴力枚举 + 去重

这里我就不过多介绍了，可以看上一节的三数之和

解法二：双指针 + 去重

思路与三数之和的思路完全相同，三数之和是固定一个数，利用双指针进行查找，这里也是类似，固定两个数，利用双指针进行查找

这里需要注意的是要进行三次去重

四.编写代码

这里有一个注意的点，红色框里面会出现数据溢出的风险，所以这里需要转化为long long

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> ret;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int n = nums.size();
        for(int i = 0; i < n - 3;) // 固定数a
        {
            int a = i;
            for(int j = i + 1; j < n - 2;) // 固定数b
            {
                int b = j, left = j + 1, right = n - 1;
                while(left < right)
                {
                    // 注意数据溢出
                    long long num = (long long)nums[a] + nums[b] + nums[left] + nums[right];
                    if(num > target)
                    {
                        right--;
                    }
                    else if(num < target)
                    {
                        left++;
                    }
                    else
                    {
                        ret.push_back({nums[a], nums[b], nums[left], nums[right]});
                        left++;
                        right--;
                        // 去重一
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;
                    }
                }
                // 去重二
                j++;
                while(j < n - 2 && nums[j] == nums[j - 1]) j++;
            }
            // 去重三
            i++;
            while(i < n - 3 && nums[i] == nums[i - 1]) i++;
        }
        return ret;
    }
};