题目描述
这是 LeetCode 上的 18. 四数之和 ，难度为 中等。
Tag : 「双指针」、「排序」、「n 数之和」
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。
注意：答案中不可以包含重复的四元组。
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]] 复制代码
示例 2：
输入：nums = [], target = 0 输出：[] 复制代码
提示：
- 0 <= nums.length <= 200
- -10910^9109 <= nums[i] <= 10910^9109
- -10910^9109 <= target <= 10910^9109
排序 + 双指针
这道题的思路和「15. 三数之和（中等）」、「16. 最接近的三数之和（中等）」类似。
对数组进行排序，使用四个指针 i、j 、k 和 p 分别代表要找的四个数。
- 通过枚举
i确定第一个数，枚举j确定第二个数，另外两个指针k和p分别从左边j + 1和右边n - 1往中间移动，找到满足nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[p] == t的所有组合。 k和p指针的移动逻辑，分情况讨论sum = nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[p]：
sum>target：p左移，使sum变小sum<target：k右移，使sum变大sum=target：将组合加入结果集，k右移继续进行检查
题目要求不能包含重复元素，所以我们要对 i、j 和 k 进行去重，去重逻辑是对于相同的数，只使用第一个。
代码：
class Solution { public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int t) { Arrays.sort(nums); int n = nums.length; List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { // 确定第一个数 if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // 对第一个数进行去重（相同的数只取第一个） for (int j = i + 1; j < n; j++) { // 确定第二个数 if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue; // 对第二个数进行去重（相同的数只取第一个） // 确定第三个数和第四个数 int k = j + 1, p = n - 1; while (k < p) { // 对第三个数进行去重（相同的数只取第一个） while (k > j + 1 && k < n && nums[k] == nums[k - 1]) k++; // 如果 k 跳过相同元素之后的位置超过了 p，本次循环结束 if (k >= p) break; int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k] + nums[p]; if (sum == t) { ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k], nums[p])); k++; } else if (sum > t) { p--; } else if (sum < t) { k++; } } } } return ans; } } 复制代码
- 时间复杂度：
i和j是直接枚举确定，复杂度为 O(n2)O(n^2)O(n2)，当确定下来i和j之后，通过双指针确定k和p，也就是对于每一组i和j而言复杂度为 O(n)O(n)O(n)。总的复杂度为 O(n3)O(n^3)O(n3) - 空间复杂度：O(n2)O(n ^ 2)O(n2)
最后
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