第五周：[leetcode] Two Sum、3Sum、3Sum Closest、4Sum

1. Two Sum(E)
   题目链接：链接
   

返回nums中两数之和为target的数的序号；
Given nums = [2, 7, 11, 15], target = 9,
Because nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9,
return [0, 1].
思路：
1. 直接使用两个for循环对nums中所有元素进行遍历搜索；
2. 运用unordered_map记录nums中的数值及位置，边保存边搜索，实现小于O(nlogn)时间效率。

sollution 1:    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {        int l = nums.size();        vector<int> t;        for(int i=0;i<l-1;i++)            for(int j=i+1;j<l;j++)                if(nums[i]+nums[j]==target)                {                    t.push_back(i);                    t.push_back(j);                    return t;                }        t.push_back(-1);        t.push_back(-1);        return t;    }

sollution 2:vector<int> twoSum(vector<int> &numbers, int target){    unordered_map<int, int> map;    vector<int> res;    for (int i = 0; i < numbers.size(); i++) {        int second = target - numbers[i];        if (map.find(second) != map.end()) {            res.push_back(map[second]);            res.push_back(i);                       return res;        }        map[numbers[i]] = i;    }    return res;}

15.3Sum(M)
题目链接：https://leetcode.com/problems/3sum/#/description
返回nums中三个数字之和为0的所有组合；

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],
A solution set is:
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]

思路：
1. 对nums进行排序O(nlogn)；
2. first从第一个数开始遍历，而second和third分别从first + 1、end开始遍历；
可在遍历过程中去重提高效率。

vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {    vector<vector<int>> res;    std::sort(nums.begin(), nums.end());    int l = nums.size();    for(int i=0; i< nums.size(); i++){        int target = -nums[i];        int front = i + 1;        int back = l-1;        while(front < back){            int sum = nums[front] + nums[back];            if(sum > target) back--;            else if(sum < target) front++;            else {                vector<int> v(3, 0);                v[0] = nums[i];                v[1] = nums[front];                v[2] = nums[back];                res.push_back(v);                while(front < back && v[1] == nums[front]) front++;                while(front < back && v[2] == nums[back]) back--;            }        }       while(i < l && nums[i] == nums[i+1])i++;    }    return res;}

16.3Sum Closest(M)
题目链接：https://leetcode.com/problems/3sum-closest/#/description
返回nums中三个数之和最接近target的组合；
思路：添加保存一个最小值res，同15.3Sum(M)中相加的和进行比较，并更新res的值；
18. 4Sum
题目链接：https://leetcode.com/problems/4sum/#/description
返回nums中四个数之和等于target的值
思路：同15.3Sum(M)，在此基础上加多一个循环记录second值；

vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {    vector<vector<int>> res;    sort(nums.begin(), nums.end());    int l1 , l2 ;    int r = nums.size();    for(l1 = 0; l1 < r-3; l1++){        int target_3 = target - nums[l1];        for(l2 = l1  + 1;l2 < r-2; l2++){            int target_2 = target_3 - nums[l2];            int front = l2 + 1;            int back = r - 1;            while(front < back){                int sum = nums[front] + nums[back];                if(sum > target_2){                    back--;                } else if(sum < target_2){                    front ++;                } else {                    //初始化不用new                    vector<int> v(4, 0);                    v[0] = nums[l1];                    v[1] = nums[l2];                    v[2] = nums[front];                    v[3] = nums[back];                    res.push_back(v);                    back--;                    front++;                    //跳过重复数组                    while(front < back && nums[back] == nums[back + 1])back--;                    while(front < back && nums[front] == nums[front - 1])front++;                }            }            while(l2 < front && nums[l2+1] == nums[l2])l2++;        }        while(l1 < r-3 && nums[l1+1] == nums[l1])l1++;    }    return res;}

总结：四个的n 个数之和的比较问题由浅入深，难度不大，注意会考虑到排序O(nlogn)、数据结构如unordered_map、去重、前后指针移动等方面即可；