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Leetcode 4Sum

Leetcode algorithms 第 18 题:4Sum。

题目

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

Note:

  • Elements in a quadruplet (a,b,c,d) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)
  • The solution set must not contain duplicate quadruplets.
 For example, given array S = {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)

解答

4Sum的基本思想跟3Sum的完全一样,先枚举第一个数字,再枚举第二个数字,然后从两边向中间扫描获取后两个数字。这里直接调用3Sum函数进行处理。

具体代码如下:

class Solution {
public:
    vector<vector<int> > fourSum(vector<int> &num, int target)
    {
        vector<vector<int> > ans;
        if (num.size() < 4) return ans;
        
        sort(num.begin(), num.end());
        for (int i = 0; i < num.size() - 3; i++) //枚举第一个数
        {
            if (i > 0 && num[i] == num[i-1]) continue; //避免重复
            vector<vector<int> > tem = threeSum(vector<int>(num.begin()+i+1, num.end()), target-num[i]); //解决3Sum
            for (int j = 0; j < tem.size(); j++)
            {
                tem[j].insert(tem[j].begin(), num[i]);
                ans.push_back(tem[j]);
            }
        }
        return ans;
    }
    vector<vector<int> > threeSum(vector<int> num, int target)
    {
        vector<vector<int> > ans;
        int n = num.size();
        for (int i = 0; i < n - 2; i++) //枚举第一个数字
        {
            if (i > 0 && num[i] == num[i-1]) continue; //避免重复
            for (int j = i+1, k = n-1; j < k;) //从两边向中间扫描
            {
                int s = num[i] + num[j] + num[k];
                if (s < target)
                {
                    while (j+1 < n && num[j] == num[j+1]) j++;
                    j++;
                }
                else if(s > target)
                {
                    while (k-1 >= 0 && num[k] == num[k-1]) k--;
                    k--;
                }
                else
                {
                    int tema[3] = {num[i], num[j], num[k]};
                    vector<int> temv(tema, tema + 3);
                    ans.push_back(temv);
                    while (j+1 < n && num[j] == num[j+1]) j++;
                    while (k-1 >= 0 && num[k] == num[k-1]) k--;
                    j++, k--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};
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