代码随想录训练营Day7 哈希表part02 454.四数相加II ● 383. 赎金信 ● 15. 三数之和 ● 18. 四数之和

454.四数相加II

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视频链接：学透哈希表，map使用有技巧！LeetCode：454.四数相加II
 

 这道题涉及的四个数组元素的相加，可以运用map，先将nums1和nums2的元素分别相加并存入map中，再判断nums3和nums4元素相加后的得到的元素的相反数是否在map中，若在，即满足条件。

代码如下：

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map <int,int> umap;
        for(int n1:nums1)//二层遍历
        {
            for(int n2:nums2)
            {
                umap[n1+n2]++;
            }
        } 
        int count=0;
        for(int n3:nums3)
        {
            for(int n4:nums4)
            {
                if(umap.count(-n3-n4)>0)//也可以用umap.find(-n3-n4)!=umap.end()
                {
                    count+=umap[-n3-n4];
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

383. 赎金信 

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 判断元素是否存在，就要下意识想到运用哈希表，再加上这里需要key和value做映射，很自然想到适用map。本题思考不难，需要注意一点，就是“magazine每个字符只能使用一次”，这就代表了对于magazine同一字符需要计数，代码如下：

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map <int,int> umap;
        for(int i=0;i<magazine.size();i++)
        {
            umap[magazine[i]]++;//记录同意字符出现次数
        }
        for(int i=0;i<ransomNote.size();i++)
        {
            if(umap.count(ransomNote[i])==0)//magazine中找不到该字符
            {
                return false;
            }
            if(umap[ransomNote[i]]==0)//magazine中找的到该字符，但可使用的次数已经用完了
            {
                return false;
            }
            umap[ransomNote[i]]--;
        }
        return true;
    }
};

15. 三数之和

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视频链接：梦破碎的地方！| LeetCode：15.三数之和

 这道题我一开始的想法是：先通过两层for循环就可以确定 a 和b 的数值了，然后可以使用哈希法来确定 0-(a+b) 是否在 数组里出现过，但是我们有一个非常棘手的问题，就是题目中说的不可以包含重复的三元组，而哈希表在去重这一方面步骤很是繁琐，这种方法不细讲，代码附上，有兴趣的朋友可以自己研究：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[j], c = -(a + b)
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么不可能凑成三元组
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { //三元组元素a去重
                continue;
            }
            unordered_set<int> set;
            for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) {
                if (j > i + 2
                        && nums[j] == nums[j-1]
                        && nums[j-1] == nums[j-2]) { // 三元组元素b去重
                    continue;
                }
                int c = 0 - (nums[i] + nums[j]);
                if (set.find(c) != set.end()) {
                    result.push_back({nums[i], nums[j], c});
                    set.erase(c);// 三元组元素c去重
                } else {
                    set.insert(nums[j]);
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

在此，细讲这道题的另一种做法——排序+双指针法

这道题并没有要求返回数组的下标，所以首先可以通过排序，重新组合数组

接着通过双指针法，left=i+1，right=nums.size()-1,通过判断nums[i]+nums[left]+nums[right]是否等于0，如果大于0，则right--，如果小于0，则left++，如果等于，就将三个数存入二维数组result中。

接着就是去重操作，首先是i，如果写成if(i>0&&nums[i]==nums[i+1]) continue;,则会疏忽-1，-1，2这类情况，所以需要写成if(i>=&&nums[i]==nums[i-1]).

left与left+1比较是否相等，相等就left++

right与right-1比较是否相等，相等就right--

代码如下:

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(),nums.end());//数组升序排列
        for(int i=0;i<nums.size()-2;i++)
        {
            if(nums[i]>0)//如果nums[i]都大于0，nums[left]和nums[right]一定大于0，不需要考虑
            {
                return result;
            }
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1])//i去重
            {
                continue;
            }
            int left=i+1;
            int right=nums.size()-1;
            while(left<right)
            {
                if(nums[i]+nums[left]+nums[right]>0)//i去重
                {
                    right--;
                }
                else if(nums[i]+nums[left]+nums[right]<0)
                {
                    left++;
                }
                else{
                   result.push_back(vector<int>{nums[i],nums[left],nums[right]});
                   while(right>left&&nums[right]==nums[right-1])//right去重
                   {
                       right--;
                   }
                   while(right>left&&nums[left]==nums[left+1])//left去重
                   {
                       left++;
                   }
                   right--;
                   left++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

18. 四数之和 

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视频链接：难在去重和剪枝！| LeetCode：18. 四数之和

 这道题和三数求和的解题思路几乎一模一样，只是更多了一层循环而已，此题重点是剪枝与去重，代码如下：

lass 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++) {
            // 剪枝处理
            if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
            	break; // 这里使用break，统一通过最后的return返回
            }
            // 对nums[k]去重
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
                // 2级剪枝处理
                if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
                    break;
                }
 
                // 对nums[i]去重
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while (right > left) {
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
                    if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
                        right--;
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
                    } else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right]  < target) {
                        left++;
                    } else {
                        result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
                        // 对nums[left]和nums[right]去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
 
                        // 找到答案时，双指针同时收缩
                        right--;
                        left++;
                    }
                }
 
            }
        }
        return result;
    }
};

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Day 7打卡成功，耗时3小时。再接再厉！！！