四数之和

18. 四数之和 - 力扣（LeetCode）

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：

• 0 <= a, b, c, d < n
• a、b、c 和 d 互不相同
• nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target

你可以按 任意顺序 返回答案 。

示例 1：

输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：

输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

提示：

• 1 <= nums.length <= 200
• -109 <= nums[i] <= 109
• -109 <= target <= 109

三数之和的双指针解法是一层for循环num[i]为确定值，然后循环内有left和right下标作为双指针，找到nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0。

四数之和的双指针解法是两层for循环nums[k] + nums[i]为确定值，依然是循环内有left和right下标作为双指针，找出nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] == target的情况

三数之和的时间复杂度是$O(n^2)$，

四数之和的时间复杂度是$O(n^3)$ 。

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);

        for(int i = 0; i < nums.length  ; i++){
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i -1 ]){//对nums[i]去重
                continue;
            }
            for(int j = i + 1; j < nums.length; j++){
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j-1]){//对nums[j]去重
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nums.length-1;
                while(left < right){
                    long sum = (long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if(sum > target){
                        right--;
                    }else if(sum < target){
                        left ++;
                    }else{
                        Collections.addAll(path, nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]);
                        ans.add(new ArrayList<>(path));
                        path.clear();
                        while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left ++;//对nums[left]去重
                        while(left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right --;//对nums[right]去重
                        left ++;
                        right --;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

• 时间复杂度: $O(n^3)$
• 空间复杂度: $O(1)$