【leetcode题解C++】454.四数相加II and 383.赎金信 and 15.三数之和 and 18.四数之和

发布时间:2024年01月20日

454. 四数相加II

给你四个整数数组?nums1nums2nums3?和?nums4?,数组长度都是?n?,请你计算有多少个元组?(i, j, k, l)?能满足:

  • 0 <= i, j, k, l < n
  • nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例 1:

输入:nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出:2
解释:
两个元组如下:
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例 2:

输入:nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出:1

思路:因为数组长度都是n,所以不必考虑0 <= i, j, k, l < n这个条件,只需要找出四个数字来求和等于0。想到把它们两两分为一组,放入哈希map(key记录两数的和,value记录出现的次数),再用find()方法判断是否后面两个数的和能满足题目条件,如果满足,则count++。

需要注意的是,可能会出现两两相加之后结果相同的不同数字,即是要注意value的值。

代码实现:

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int, int> umap;
        for(int a : nums1) {
            for(int b : nums2) {
                umap[a + b]++;
            }
        }
        int count = 0;
        for(int c : nums3) {
            for(int d : nums4) {
                if(umap.find(0 - (c + d)) != umap.end()) {
                    count += umap[0 - (c + d)];
                }
            }
        }
        return count;
    }
};

383. 赎金信

给你两个字符串:ransomNote?和?magazine?,判断?ransomNote?能不能由?magazine?里面的字符构成。

如果可以,返回?true?;否则返回?false?。

magazine?中的每个字符只能在?ransomNote?中使用一次。

示例 1:

输入:ransomNote = "a", magazine = "b"
输出:false

示例 2:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出:false

示例 3:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出:true

思路:看到之后发现和242题可能相似,尝试用长度为26的数组来记录每个字母可用的次数,注意此处是需要用magazine来完成ransomNote,所以先往数组中添加magazine的每一个字母,在减去ransomNote中的每一个字母,一旦遇到某个字母的值为-1,则返回false。

代码实现:

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int record[26] {0};
        if(ransomNote.size() > magazine.size()) {
            return 0;
        }
        for(char it : magazine) {
            record[it - 'a']++;
        }
        for(char it : ransomNote) {
            record[it - 'a']--;
            if(record[it - 'a'] < 0) {
                return 0;
            }
        }
        return 1;
    }
};

15. 三数之和

给你一个整数数组?nums?,判断是否存在三元组?[nums[i], nums[j], nums[k]]?满足?i != ji != k?且?j != k?,同时还满足?nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0?。请

你返回所有和为?0?且不重复的三元组。注意:答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1:

输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释:
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意,输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2:

输入:nums = [0,1,1]
输出:[]
解释:唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3:

输入:nums = [0,0,0]
输出:[[0,0,0]]
解释:唯一可能的三元组和为 0 。

思路:刚拿到题,发现和454类似,唯一不同就是需要注意不能重复,所以去重成为了一个关键,后面实在做不出来,换了一种思路,用三个指针,指着对应的元素,靠指针的收缩来去重。

代码实现:

class Solution{
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int> &nums) {
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            if(nums[i] > 0) return res;
            //对nums[i]去重
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            int ans = 0;
            while(right > left) {
                ans = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if(ans > 0) right--;
                else if(ans < 0) left++;
                else if(ans == 0) {
                    res.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    //对nums[right]和nums[left]去重
                    while(right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while(right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                    //为了跳出循环,找到答案,指针收缩
                    left++;
                    right--;
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

18. 四数之和

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
  • abc?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]]

思路:和15题类似,不过是四个数了,那么需要再加一层循环来确定前两个指针(包括去重),确定完之后,再收缩left和right指针,需要注意的是,本题中挖了个overflow的坑...(四数相加可能超过int的界限,所以要用long)。

代码实现:

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            if(nums[i] > target && nums[i] >= 0) break;
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            for(int k = i + 1; k < nums.size(); k++) {
                if(nums[i] + nums[k] > target && nums[i] + nums[k] >= 0) break;
                if(k > i + 1 && nums[k] == nums[k-1]) continue;
                int left = k + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                long ans = 0;
                while(right > left) {
                    ans = (long)nums[i] + nums[k] + nums[left] + nums[right];
                    if(ans > target) right--;
                    else if(ans < target) left++;
                    else if(ans == target) {
                        res.push_back(
                            vector<int>{nums[i], nums[k], nums[left], nums[right]});
                        while(right>left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while(right>left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_75034791/article/details/135717583
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