代码随想录算法训练营Day7 | 哈希表part02

遇到了要快速判断一个元素是否出现集合里的时候，就要考虑哈希法

第454题.四数相加II

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思路

思路简单，使用unordered_map实现，统计前两个数相加的所有情况，构建<nums1[i]+nums2[j], nums>的键值对，再遍历nums3和nums4，判断map中是否存在0-nums3[i]-nums4[j]的值，找到所有满足条件的数值对。

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int, int> map;
        int result = 0;

        for(int i = 0; i<nums1.size(); i++)
        {
            for(int j = 0; j<nums2.size(); j++)
            {
                map[nums1[i]+nums2[j]]++;
            }
        }

        for(int i = 0; i<nums3.size(); i++)
        {
            for(int j = 0; j<nums4.size(); j++)
            {
                auto iter = map.find(0-nums3[i]-nums4[j]);
                if(iter!=map.end())
                {
                    result += iter->second;
                }
            }
        }

        return result;
    }
};
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383. 赎金信

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一刷状态：通过

思路

思路简单，使用unordered_map，统计magazine的字母数量，再遍历ransomNote，对相应的字母减1，若出现字母数量小于0，则说明该字母未在magazine中出现，根据题目要求，返回false。

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map<int, int> map;

        for(auto mag:magazine)
        {
            map[mag]++;
        }

        for(auto ran:ransomNote)
        {
            map[ran]--;
            if(map[ran]<0) return false;
        }

        return true;

    }
};
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15. 三数之和

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一刷状态：未通过（思路不清晰）

思路

假设三数之和的三数分别为：a、b、c 。则遍历a，然后使用双指针的方法遍历b和c。使用双指针的方法的前提是对数组进行排序，再使用类似二分法的方法，遍历b和c，从而降低时间复杂度。

1. 排序
2. 遍历数组，即从小到大选出一个a。
3. 若a>0，则无论如何选b和c都是不可能满足条件的，所以break；
4. 去重，对于重复的元素，直接跳过，使用continue命令，使用nums[i-1]==nums[i]来判断重复，也就是遇到一个与上一个数不同的数，则开始寻找b、c，若这个数与上一个数一致，则跳过。
5. 寻找b、c，采用双指针，向中间逼近，如果出现满足条件的情况，需要再次对b、c去重，跳到与其不重复的数。再次寻找b、c。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());

        for(int i = 0; i<nums.size(); i++)
        {
            if(nums[i]>0) break;
            
            // 跳过重复的数
            if(i>0&&nums[i-1]==nums[i]) continue;

            // 双指针法，找到相加为0-nums[i]的两个数
            int left = i+1;
            int right = nums.size()-1;

            while(left < right)
            {
                if(nums[left]+nums[right]>0-nums[i]) right--;
                else if(nums[left]+nums[right]<0-nums[i]) left++;
                else 
                {
                    result.push_back({nums[i],nums[left],nums[right]});
                    while(left < right && nums[left]==nums[left+1]) left++;
                    while(left < right && nums[right]==nums[right-1]) right--;

                    left++;
                    right--;
                }

            } 
            
        }

        return result;
        
    }
};
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18. 四数之和

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一刷状态：通过（效率不高）

思路

在三数之和的基础上增加一个循环
思考这个剪枝条件

if((long)nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target) break;
if((long)nums[i]+nums[n-1]+nums[n-2]+nums[n-3]<target) continue;
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class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());

        for(int i=0; i<nums.size(); i++)
        {
            if(nums[i]>target && target>=0) break;
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue; 
            for(int j=i+1; j<nums.size();j++)
            {
                if(nums[i]+nums[j]>target && target>=0) break;
                if(j>i+1&&nums[j]==nums[j-1]) continue;

                int left = j+1;
                int right = nums.size()-1;

                while(left<right)
                {
                    if((long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]>target) right--;
                    else if((long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]<target) left++;
                    else
                    {
                        result.push_back({nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]});
                        while(left<right&&nums[left]==nums[left+1]) left++;
                        while(left<right&&nums[right]==nums[right-1]) right--;

                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }

        return result;

    }
};
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高效率写法

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> ans;
        int n = nums.size();
        if (n<4) return ans;

        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int i=0; i<n-3; i++)
        {
            // if(nums[i]>target) return ans;
            if(i>0 && nums[i]==nums[i-1]) {continue;}

            if((long)nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target) {break;}
            if((long)nums[i]+nums[n-1]+nums[n-2]+nums[n-3]<target) {continue;}

            for(int j=i+1; j<n-2; j++)
            {
                if(j>i+1 && nums[j]==nums[j-1]) continue;

                if((long)nums[i]+nums[j]+nums[j+1]+nums[i+2]>target) {break;}
                if((long)nums[i]+nums[j]+nums[n-1]+nums[n-2]<target) {continue;}

                int L=j+1, R=n-1;
                while(L<R)
                {
                    long su=(long)nums[i]+nums[j]+nums[L]+nums[R];
                    if(su==target)
                    {
                        ans.push_back(vector<int>{nums[i], nums[j],nums[L],nums[R]});
                        while(L<R && nums[L]==nums[L+1])
                        {
                            L++;
                        }
                        while(L<R && nums[R]==nums[R-1])
                        {
                            R--;
                        }
                        L++;
                        R--;

                    }
                    else if(su>target)
                    {
                        R--;
                    }
                    else
                    {
                        L++;
                    }
                }

            }
            
        }
        return ans;

    }
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