代码随想录算法训练营第七天 | 454. 四数相加 II | 383. 赎金信 | 15. 三数之和 | 18. 四数之和

今日任务

454. 四数相加 II

• 题目链接： https://leetcode.cn/problems/4sum-ii/description/
• 题目描述：

给定四个包含整数的数组列表 A , B , C , D ,计算有多少个元组 (i, j, k, l) ，使得 A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0。

为了使问题简单化，所有的 A, B, C, D 具有相同的长度 N，且 0 ≤ N ≤ 500 。所有整数的范围在 -2^28 到 2^28 - 1 之间，最终结果不会超过 2^31 - 1 。

例如:

输入:

A = [ 1, 2] B = [-2,-1] C = [-1, 2] D = [ 0, 2] 输出:

2

解释:

两个元组如下:

(0, 0, 0, 1) -> A[0] + B[0] + C[0] + D[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
(1, 1, 0, 0) -> A[1] + B[1] + C[0] + D[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

Solution 哈希表

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        int ans = 0;
        unordered_map<int, int> cnt;
        for(int t : nums1){
            for(int x : nums2){
                cnt[t + x]++;
            }
        }
        for(int i : nums3){
            for(int j : nums4){
                int pos = -i - j;
                ans += cnt[pos];
            }
        }
        return ans;
    }
};
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383. 赎金信

• 题目链接： https://leetcode.cn/problems/ransom-note/description/
• 题目描述：

给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串，判断第一个字符串 ransom 能不能由第二个字符串
magazines 里面的字符构成。如果可以构成，返回 true ；否则返回 false。

(题目说明：为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思。杂志字符串中的每个字符只能在赎金信字符串中使用一次。)

注意：

你可以假设两个字符串均只含有小写字母。

canConstruct(“a”, “b”) -> false canConstruct(“aa”, “ab”) -> false
canConstruct(“aa”, “aab”) -> true

Solution 哈希表

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        if(ransomNote.size() > magazine.size()){
            return false;
        }
        vector<int> cnt(26);
        for(char c : magazine){
            cnt[c - 'a']++;
        }
        for(char c : ransomNote){
            if(cnt[c - 'a']-- == 0){
                return false;
            }
        }
        return true;
        // unordered_map<char, short> cnt;
        // for(char c : magazine){
        //     cnt[c]++;
        // }
        // for(char c : ransomNote){
        //     if(cnt[c] -- ==0){
        //         return false;
        //     }
        // }
        // return true;
    }
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15. 三数之和

• 题目链接： https://leetcode.cn/problems/3sum/description/
• 题目描述：

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？
请你找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意： 答案中不可以包含重复的三元组。

示例：

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为： [ [-1, 0, 1], [-1, -1, 2] ]

Solution 双指针，枚举1，维护双指针， O( n^2 )

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        ranges::sort(nums);
        vector<vector<int>> ans;
        int n = nums.size();
        for(int i = 0; i < n - 2; i++){
            int x = nums[i];
            if(i > 0 && x == nums[i - 1]){
                continue;
            }
            if(x + nums[i + 1] + nums[i + 2] > 0){
                break;
            }
            if(x + nums[n - 2] + nums[n - 1] < 0){
                continue;
            }
            int j = i + 1, k = n - 1;
            while(j < k){
                int s = x + nums[j] + nums[k];
                if(s > 0){
                    k--;
                }else if(s < 0){
                    j++;
                }else{
                    ans.emplace_back(vector<int>{x, nums[j], nums[k]});
                    for(j++; j < k && nums[j] == nums[j - 1]; j++);
                    for(k--; k > j && nums[k] == nums[k + 1]; k--);
                }
            }
        }
        return ans;
    }
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18. 四数之和

• 题目链接： https://leetcode.cn/problems/4sum/description/
• 题目描述：

题意：给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。

注意：

答案中不可以包含重复的四元组。

示例： 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。 满足要求的四元组集合为： [ [-1,
0, 0, 1], [-2, -1, 1, 2], [-2, 0, 0, 2] ]

Solution 双指针，枚举2个变量，维护双指针 O( n ^3 )

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        ranges::sort(nums);
        vector<vector<int>> ans;
        int n = nums.size();
        int i = 0;
        for(int i = 0; i < n - 3; i++){
            long x = nums[i];
            if(i > 0 && x == nums[i - 1]){
                continue;
            }
            if(x + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target){
                break;
            }
            if(x + nums[n - 3] + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target){
                continue;
            }
            for(int j = i + 1; j < n - 2; j++){
                long y = nums[j];
                if(j > i + 1 && y == nums[j - 1]){
                    continue;
                }
                if(x + y + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target){
                    break;
                }
                if(x + y + nums[n - 2] + nums[n - 1] < target){
                    continue;
                }
                int p = j + 1, q = n - 1;
                while(p < q){
                    long s =x + y + nums[p] + nums[q];
                    if(s > target){
                        q--;
                    }else if(s < target){
                        p++;
                    }else{
                        ans.emplace_back(vector<int>{nums[i], nums[j], nums[p], nums[q]});
                        for(p++; p < q && nums[p] == nums[p - 1]; p++);
                        for(q--; q > p && nums[q] == nums[q + 1]; q--);
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
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