【力扣日记】018 四数之和

题目描述：

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。#答案中不能包括重复的元素

来源：力扣（LeetCode）
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解题思路：

完全类似001两数之和与015三数之和，在三数之和的基础上又加了一层循环。

class Solution:def fourSum(self, nums, target: int):nums.sort();print(nums)res = []j = 0for i in range(len(nums) - 3):if nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target:breakfor j in range(i + 1, len(nums)-2):l = j + 1r = len(nums) - 1while l < r:s = nums[i] + nums[j] + nums[l] + nums[r]if s == target:if [nums[i], nums[j], nums[l], nums[r]] not in res:res.append([nums[i], nums[j], nums[l], nums[r]])l += 1r -= 1while l < r and nums[l] == nums[l - 1]:l += 1while r > l and nums[r] == nums[r + 1]:r -= 1elif s > target:r -= 1else:l += 1return res

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代码鉴赏：

大佬优化版：

class Solution:def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:#排序+三数之和：a+b+c=-dln = len(nums)nums.sort()rnums = []for i in range(ln-3):#两个优化条件，当序列中最小的四个数之和>target时,序列后面没有符合条件的值if nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target:break#当序列当前值和最大的三个数之和<target,则当前值可以不找了，下一个值 continueif nums[i]+nums[ln-1]+nums[ln-2]+nums[ln-3]<target:continueif i >0 and nums[i]==nums[i-1]:continueStarget = target-nums[i]for j in range(i+1,ln-2):if nums[j]+nums[j+1]+nums[j+2]>Starget:breakif nums[j]+nums[ln-1]+nums[ln-2]<Starget:continueif j>i+1 and nums[j]==nums[j-1]:continueL = j + 1R = ln -1while(L<R):if nums[j]+nums[L]+nums[R]==Starget:rnums.append([nums[i],nums[j],nums[L],nums[R]])while (nums[L]==nums[L+1]) and L+1<ln-1:L+=1while (nums[R]==nums[R-1]) and R-1>j+1:R-=1L+=1R-=1elif nums[j]+nums[L]+nums[R]>Starget:R-=1else:L+=1return rnums

执行用时 :108 ms, 在所有 python3 提交中击败了92.79%的用户

大佬极端优化版：

class Solution:def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:# def fourSum(self, nums, target):dictNum2Count = {}listDiffNums = []listResult = []for value in nums:if value in dictNum2Count:dictNum2Count[value] += 1else:dictNum2Count[value] = 1listDiffNums.append(value)listDiffNums.sort()nLen = len(listDiffNums)if nLen < 1:return []if target < 4 * listDiffNums[0] or target > 4 * listDiffNums[nLen - 1]:return []# 四个相同的数if True:value1 = target / 4if value1 in dictNum2Count and dictNum2Count[value1] >= 4:listResult.append([value1, value1, value1, value1])# 三个相同的数for nIndex1 in range(nLen):value1 = listDiffNums[nIndex1]value1Count = dictNum2Count[value1]if value1Count >= 3:value2 = target - 3 * value1 if value2 in dictNum2Count and value2 != value1:if value1 > value2:listResult.append([value2, value1, value1, value1])else:listResult.append([value1, value1, value1, value2])# 其它情况：四个都不同；两个相同+两个不同；两个相同+两个相同dictTwoSum = {}minSum = 2 * listDiffNums[0]maxSum = 2 * listDiffNums[nLen-1]for nIndex1 in range(nLen):value1 = listDiffNums[nIndex1]value1Count = dictNum2Count[value1]if 2 * value1 + minSum > target:breakif value1 + listDiffNums[-1] + maxSum < target:continueif value1Count >= 2:sum = value1 + value1if sum not in dictTwoSum:dictTwoSum[sum] = [[nIndex1, nIndex1]]else:dictTwoSum[sum].append([nIndex1, nIndex1])for nIndex2 in range( nIndex1 + 1, nLen):value2 = listDiffNums[nIndex2]sum = value1 + value2if sum + minSum > target:breakif sum not in dictTwoSum:dictTwoSum[sum] = [[nIndex1, nIndex2]]else:dictTwoSum[sum].append([nIndex1, nIndex2])dictSumEdit = {}for twoSum, listlistIndex in dictTwoSum.items():leftSum = target - twoSumif twoSum in dictSumEdit or leftSum in dictSumEdit:continueelse:dictSumEdit[twoSum] = TruedictSumEdit[leftSum] = Trueif leftSum in dictTwoSum:leftListIndex = dictTwoSum[leftSum]for listIndex in listlistIndex:for leftIndex in leftListIndex:if listIndex[0] not in leftIndex and listIndex[1] not in leftIndex:result = sorted([listDiffNums[listIndex[0]], listDiffNums[listIndex[1]], listDiffNums[leftIndex[0]], listDiffNums[leftIndex[1]]])if result not in listResult:listResult.append(result)return list(listResult)

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