本文讲解两数之和,三数之和和四数之和这三道经典双指针类型题。会在详解题目的同时给出AC代码【这三个题目从前往后是循序渐进的,非常巧妙】
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【本题即两数之和经典例题】?
解法一:暴力解法
本题是升序的数组,因此可以用「对撞指针」优化时间复杂度。
算法流程(附带算法分析,为什么可以使用对撞指针):
a.?初始化?left , right 分别指向数组的左右两端(不是我们理解的指针,而是数组的下标)
b.?当?left < right 的时候,一直循环
- ?当 nums[left] + nums[right] == target 时,说明找到结果,记录结果,并且返回;
- ?当?nums[left] + nums[right] < target 时:
- ?对于?nums[left] 而言,此时?nums[right] 相当于是?nums[left] 能碰到的最大值。如果此时不符合要求,我们可以让left++,使和变大
- ?当?nums[left] + nums[right] > target 时,同理我们可以舍去nums[right] (因为和过大了,应该小一点)。让?right-- ,继续比较下一组数据,而?left 指针不变
class Solution {
public:
vector<int> twoSum(vector<int>& price, int target) {
int left = 0, right = price.size() - 1;
int sum = 0;
while (left < right)
{
sum = price[left] + price[right];
if (sum > target) right--;
else if (sum < target) left++;
else return {price[left], price[right]};//这么返回会被视为vector返回
}
//因为没结果也要有返回值,所以为了让编译器过,随便设置一个返回值
return {-1, -1};
}
};
找三元组的过程:?
去重: 【当然也可以用set等,但是我们可以想另一个办法】
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> ret;
//1、排序
sort(nums.begin(), nums.end());
//2、双指针算法解决问题
int n = nums.size();
for (int i = 0; i < n;)
{
if (nums[i] > 0) break;//优化:若固定的数都>0,且是升序,后面之和不可能有负数
//沿用两数之和操作
int left = i + 1, right = n - 1 , target = -nums[i];
while (left < right)
{
int sum = nums[left] + nums[right];
if(sum < target) left++;
else if (sum > target) right--;
else{
ret.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});
left++, right--;
//对两个指针去重,前提是这个地方已经作为答案了,所以放在else中
while (left < right && nums[left - 1] == nums[left]) left++;
while (left < right && nums[right + 1] == nums[right]) right--;
}
}
//对i指针去重
i++;
while (i < n && nums[i - 1] == nums[i]) i++;
}
return ret;
}
};
class Solution {
public:
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
vector<vector<int>> ret;
//1、排序
sort(nums.begin(), nums.end());
int n = nums.size();
//2、利用双指针思想求解
for (int i = 0; i < n;) //固定数a
{
//利用三数之和思路求解
for (int j = i + 1; j < n;) //固定数b
{
int left = j + 1, right = n - 1;
//数据范围为-10亿~10亿,那三个数相+-一定超int[-21亿~21亿]
//所以这里用long long才行,强转即可
long long t = (long long)target - nums[i] - nums[j];
while (left < right)
{
int sum = nums[left] + nums[right];
if (sum > t) right--;
else if (sum < t) left++;
else
{
ret.push_back({nums[i],nums[j],nums[left++],nums[right--]});
//对双指针去重
while (left < right && nums[left-1] == nums[left]) left++;
while (left < right && nums[right+1] == nums[right]) right--;
}
}
//对j指针指向的数去重
j++;
while (j < n && nums[j - 1] == nums[j]) j++;
}
//对i指针指向的数去重
i++;
while (i < n && nums[i - 1] == nums[i]) i++;
}
return ret;
}
};