【LeetCode】18. 4Sum 解题报告（Python）

原创

负雪明烛 2021-07-14 16:53:45 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者负雪明烛的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

作者：负雪明烛
id： fuxuemingzhu
个人博客： http://fuxuemingzhu.cn/

题目描述

Given an array nums of n integers and an integer target, are there elements a, b, c, and d in nums such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note:

The solution set must not contain duplicate quadruplets.

Example:

Given array nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2], and target = 0.

A solution set is:

[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

题目大意

找出一个数组中所有的和为target的四个数字，要求返回的结果里面不准有重复的四元组。

解题方法

遍历

总结一下K-sum题目。

首先先排序
然后用K - 2个指针做O(N^(K - 2))的遍历
剩下2个指针从第2步的剩余区间里面找，找的方式是使用两个指针p, q分别指向剩余区间的首尾，判断两个指针的和与target - 第2步的和的关系，对应的移动指针。即如果两个数的和大了，那么,q–；如果两个数的和小了，那么，p++；等于的话，输出结果。要时刻注意p < q.
用p,q查找剩余区间结束之后，需要移动前面的K-2个值，这里需要在移动的过程中做个去重，找到和前面不同的值继续查找剩余区间。

时间复杂度是O(N^3)，空间复杂度是O(1).

class Solution(object):
    def fourSum(self, nums, target):
        """
        :type nums: List[int]
        :type target: int
        :rtype: List[List[int]]
        """
        N = len(nums)
        nums.sort()
        res = []
        i = 0
        while i < N - 3:
            j = i + 1
            while j < N - 2:
                k = j + 1
                l = N - 1
                remain = target - nums[i] - nums[j]
                while k < l:
                    if nums[k] + nums[l] > remain:
                        l -= 1
                    elif nums[k] + nums[l] < remain:
                        k += 1
                    else:
                        res.append([nums[i], nums[j], nums[k], nums[l]])
                        while k < l and nums[k] == nums[k + 1]:
                            k += 1
                        while k < l and nums[l] == nums[l - 1]:
                            l -= 1
                        k += 1
                        l -= 1
                while j < N - 2 and nums[j] == nums[j + 1]:
                    j += 1
                j += 1 # 重要
            while i < N - 3 and nums[i] == nums[i + 1]:
                i += 1
            i += 1 # 重要
        return res