[leetcode] 【数组】18. 4Sum

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c, and d in S such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note:
Elements in a quadruplet (a,b,c,d) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)
The solution set must not contain duplicate quadruplets.
For example, given array S = {1 0 -1 0 -2 2}, and target = 0.

A solution set is:(-1,  0, 0, 1)(-2, -1, 1, 2)(-2,  0, 0, 2)

题解

在数组中找到所有4个元素的组合，组合之和为target。组合按顺序排好，并且不能重复。
a遍历4遍
b排序+夹逼
因为是4个元素，所以先存储所有2个元素组成的组合。
存储方法有两种:

unordered_multimap

可以用multimap存储重复的key，不同的pair。
这里介绍equal_range来遍历同一个key的所有pair：

unordered_multimap<int,pair<int,int> >>auto range = cache.equal_range(key);for (auto j = range.first; j != range.second; ++j) 

nordered_multimap
同一个key，一系列pair。
这里遍历所有pair就简单了，

unordered_map<int,vector<pair<int,int> > >auto point2=cache.find(key);for(int i=0;i!=point2->second.size();i++)

最后需要注意的就是防止重复的操作出现，要不然容易超时。
我的代码里有两个地方做了重复过滤，读者请自行理解为何需要过滤。

//cppclass Solution {public:    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {        vector<vector<int> > res;        if(nums.size()<4)            return res;        sort(nums.begin(),nums.end());        unordered_map<int,vector<pair<int,int> > > cache;//记录每种组合        for(int i=0;i!=nums.size();)        {            for(int j=i+1;j!=nums.size();)            {                cache[nums[i]+nums[j]].push_back(make_pair(nums[i],nums[j]));                j++;                while(nums[j-1]==nums[j]&&j!=nums.size()) j++;            }            i++;            while(nums[i-1]==nums[i]&&i!=nums.size()) i++;        }        unordered_map<int,int> count;//记录每个数出现的次数        for(int i=0;i!=nums.size();i++)            count[nums[i]]++;        for(auto point1 = cache.begin(); point1 != cache.end(); ++point1)        {            int key=target-point1->first;            auto point2=cache.find(key);            if(point2!=cache.end())            {                if(point1->first > point2->first) continue;//重复过滤                for(int i=0;i!=point1->second.size();i++)//第一组大小的每种组合                {                    for(int j=0;j!=point2->second.size();j++)//第二组大小的每种组合                    {                        auto a=point1->second[i].first;                        auto b=point1->second[i].second;                        auto c=point2->second[j].first;                        auto d=point2->second[j].second;                        if(max(a,b)<=min(c,d)) //重复过滤                        {                            count[a]--;                            count[b]--;                            count[c]--;                            count[d]--;                            if(count[a]>=0&&count[b]>=0&&count[c]>=0&&count[d]>=0)//当两种组合一样时，这样可进行区分是否合法                            {                                vector<int> temp={a,b,c,d};                                sort(temp.begin(),temp.end());                                res.push_back(temp);                            }                            count[a]++;                            count[b]++;                            count[c]++;                            count[d]++;                        }                    }                }            }        }        return res;    }};