C++刷题第六天 454.四数相加II 383. 赎金信 15. 三数之和 18. 四数之和-Toy模板网

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454. 四数相加 II 哈希表的经典题目

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 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

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解题思路

这个题目是哈希表应用的经典题目。

如果用暴力解法，四个数组，那肯定要四层for循环嵌套，时间复杂度就是n的四次方，很恐怖的数字。

好，那知道用哈希表来解题，那怎么用哈希表呢？哈希表的三种结构，数组，set，map(31条消息) 哈希表基础理论_一起躺躺躺的博客-CSDN博客

这道题不仅需要计算和，还要知道满足要求元素的个数，所以用map比较合适，key存储和，value存储这个和出现的次数。

那存储那些数组的和呢？就只有两个选择，存储两个数组元素和 OR 三个数组元素和，如果是三个数组元素和，时间复杂度就是N的三次方，两个数组元素和就是两个N的平方，所以存储两个数组的元素和比较合适。

一个map的key存nums1和nums2的元素和，其value存这个元素和出现的次数；

然后遍历nums3和nums4，在map中寻找是否有(0-(nums3[i]+nums4[j]))的key存在，如果存在就代表出现了符合题目要求的情况出现，那包含i，j并且满足要求的组合有多少种呢？就是数组1、2中元素和=(0-(nums3[i]+nums4[j]))的组合有多少种，不就是map对应的value吗，好结束。

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C, vector<int>& D) {
        unordered_map<int, int> umap; //key:a+b的数值，value:a+b数值出现的次数
        // 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中
        for (int a : A) {
            for (int b : B) {
                umap[a + b]++;
            }
        }
        int count = 0; // 统计a+b+c+d = 0 出现的次数
        // 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
        for (int c : C) {
            for (int d : D) {
                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。

提示：

1 <= ransomNote.length, magazine.length <= 105
ransomNote 和 magazine 由小写英文字母组成

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解题思路

这道题目和242.有效的字母异位词 (opens new window)很像，242.有效的字母异位词 (opens new window)相当于求字符串a 和字符串b 是否可以相互组成，而这道题目是求字符串a能否组成字符串b，而不用管字符串b 能不能组成字符串a。

本题判断第一个字符串ransom能不能由第二个字符串magazines里面的字符构成，但是这里需要注意两点。

第一点“为了不暴露赎金信字迹，要从杂志上搜索各个需要的字母，组成单词来表达意思” 这里说明杂志里面的字母不可重复使用。
第二点 “你可以假设两个字符串均只含有小写字母。” 说明只有小写字母，这一点很重要

和242类似，可以定义一个长为26的数组来记录magazine中各个字母出现的次数，然后遍历ransomNote，减去哈希表中对应字母的次数，如果某一个字母出现的次数小于0，那就不符合要求

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int nums[26] = {0};
        for(int i = 0;i<magazine.length();i++){
            nums[magazine[i]-'a']++;
        }
        for(int j=0;j<ransomNote.length();j++){
            nums[ransomNote[j]-'a']--;
            if(nums[ransomNote[j]-'a']<0)
                return false;
        }
        return true;
    }
};

15. 三数之和这是一道双指针的题

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 != j、i != 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。

提示：

3 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

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解题思路

这个题还是比较复杂的，难的地方在于如何避免重复的三元数组。用双指针法，其实是三个指针，在一层循环中固定一个指针，在一层循环内有两个。。。。（网络卡一下，没有保存草稿，就把我辛辛苦苦一个字一个字打出来的解题思路给变没了【哭死】）

懒得重新打了，就看这个吧：

代码随想录 (programmercarl.com)（里面有视频，有图文，还是很好理解的）

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            if(nums[i] > 0)   //排序过后，i后面的元素肯定比i大，所以不可能三数之和等于0了
                return result;
            if (i>0 && nums[i-1] == nums[i]) continue;  //对a去重
            int left = i+1;
            int right = nums.size()-1;
            while(left<right){  //如果等于，那b、c下标相同，不符合题意
                int num = nums[i]+nums[left]+nums[right];
                if(num>0) right--; //三数之和大于0，right左移，让和变小
                else if(num<0) left++;//三数之和小于0，left右移，让和变大
                else{    //三数之和等于0，符合题目要求
                    result.push_back(vector<int>{nums[i],nums[left],nums[right]});
                    //对b、c做去重操作，因为已经把该值的b、c考虑过一次，所以可以直接将
                    //left与right移动到不同值的位置
                    while(left<right && nums[left] == nums[left+1]) left++;
                    while(left<right && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                    left++; //满足条件后，两指针同时向内收缩
                    right--;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

18. 四数之和双指针法

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
a、b、c 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。

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解题思路

整体思路和上题一致，就是上题的a变成了a+b，其余的思路一致。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-545868.html

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            if(nums[i]>target && nums[i]>=0) break;    //  如果出现这种情况，后面的四数值和肯定大于target
            if(i>0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;  //   对A去重
            for(int j=i+1;j<nums.size();j++){
                if(nums[i]+nums[j]>target && nums[i]+nums[j]>=0) break; //后面的四数值和肯定大于target
                if( j>i+1 && nums[j] == nums[j-1]) continue;   //   对b去重
                int left = j+1;
                int right = nums.size()-1;
                while(left<right){
                    //int sum = nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];    //会溢出
                    //int sum = (long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right];    //改成这个也可以
                    if ((long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right] > target) right--;
                    else if((long)nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]  < target) left++;
                    else{
                        result.push_back(vector<int>{nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]});
                        while(left<right && nums[left] == nums[left+1]) left++;
                        while(left<right && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

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