代码随想录算法训练营第六天| 454.四数相加II、383. 赎金信、15. 三数之和、18. 四数之和

原创

Qi_不知所措 2024-07-09 20:10:34 ©著作权

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思路

454.四数相加II

首先，统计前两个数组的元素两两相加后的值，并将其放入map中，map包括其两个数组得到元素和以及和出现的次数。
然后，查找后两个数组是否存在和map中的某一个key相加为0的数；
若存在，count得加上map的values，而不是count++，因为题目要求。

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int, int> map;
        for(int a : nums1){
            for(int b : nums2){
                map[a + b]++;
            }
        }
        int count = 0;
        for(int c : nums3){
            for(int d : nums4){
                if(map.find(0 - c - d) != map.end()){
                    count += map[0 - c- d];
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

383.赎金信

该题需要“寻找一个元素是否在一个集合中出现过”，所以想到用哈希表。

该题与 242.有效的字母异位词 这道题的思路很类似，都是用数组实现哈希表。

步骤如下：

首先，将 magazine 中的元素及其个数记录入数组中；
然后，遍历 ransomNote 的每个元素，并对数组进行"减减"操作；
在“减减”操作后，若数组中的值出现了负数，则表明 magazine 无法组成 ransomNote ，返回false；
最后，应该在最开始的地方判断 ransomNote 的长度是否小于magazine的长度，若大于，则直接返回false。

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int record[26] = {0};
        if(ransomNote.size() > magazine.size()){ // 该情况下一定组成不了
            return false;
        }

        for(int i = 0; i < magazine.size(); i++){ // 记录
             record[magazine[i] - 'a']++;
        }
        for(int i = 0; i < ransomNote.size(); i++){ 
            record[ransomNote[i] - 'a']--;

            if(record[ransomNote[i] - 'a'] < 0){ // 循环内执行，节省时间
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

15.三数之和

这道题用双指针的解法。

用三个指针（i，left，right)，分别指向的元素为a，b，c；
将 a 固定，即 i 指针不动，b 为 a 的下一个元素，c 为最后一个元素；
判断 a + b + c 是否等于 0；
若是小于0，则右移left指针；大于0，则左移right指针；
注意：期间需要考虑到去重的问题，这也是本题的难点。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result; // 二维数组定义
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            if(nums[i] > 0){ // 该情况下不可能三个数相加等于0
                return result;
            }

            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]){ // a去重
                continue;
            }

            int left = i + 1, right = nums.size() - 1;
            while(right > left){
                if(nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0){
                    right--;
                }else if(nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0){
                    left++;
                }else{ // 找到符合条件的数组
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    while(right > left && nums[right] == nums[right-1])right--; // c去重
                    while(right > left && nums[left] == nums[left+1])left++; // b去重

                    right--; // 找到答案，应将两指针同时移动
                    left++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

18.四数之和

思路与上一题“三数之和”相似，不同点是要固定两个数。

而且这题除了要对四个数去重，还要进行剪枝操作。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int k = 0; k < nums.size(); k++){
            if(nums[k] > target && nums[k] >= 0){  // 一级剪枝
            // 注意要nums[k] >= 0，因为负数相加为更小的数
                break; // 统一最后返回
            }
            if(k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]){ // 对 k 去重
                continue;
            }
            for(int i = k + 1; i < nums.size(); i++){ 
                if(nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0){ // 二级剪枝
                    break;
                }

                if(i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]){ // 对 i 去重
                    continue;
                }

                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while(right > left){
                    if((long)nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target){
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
                        right--;
                    }else if((long)nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target){
                        left++;
                    }else{ // 满足条件
                        result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
                        
                        while(right > left && nums[right] == nums[right - 1])right--; // 对 right 去重
                        while(right > left && nums[left] == nums[left + 1])left++; // 对 left 去重

                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};