leetcode之哈希法与双指针法求多数之和
1. leetcode 1. 两数之和
leetcode 1. 两数之和（难度：简单）
题目要求：
给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素不能使用两遍。你可以按任意顺序返回答案。
示例 1：
输入：nums = [2,7,11,15], target = 9
输出：[0,1]
解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1] 。
示例 2：
输入：nums = [3,2,4], target = 6
输出：[1,2]
示例 3：
输入：nums = [3,3], target = 6
输出：[0,1]
public class 两数之和 {
/**
* 哈希法
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
// Map的key存放的是数组元素值，value存放的是对应的下标
// 注意：相同的key会被覆盖，但是这种解法即使后面的元素覆盖了前面的，也不会影响结果
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
map.put(nums[i], i);
}
// 重新遍历一遍数组，判断Map中是否存在 target - nums[i] 的值，由于数组中同一个元素不能使用两遍，因此这个值对应的数组下标不能跟i相等
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (map.containsKey(target - nums[i]) && i != map.get(target - nums[i])) {
return new int[]{i, map.get(target - nums[i])};
}
}
return new int[2];
}
}
2. leetcode 15. 三数之和
leetcode 15. 三数之和（难度：中等）
题目要求：
给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 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。
示例 1：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
示例 2：
输入：nums = []
输出：[]
示例 3：
输入：nums = [0]
输出：[]
提示：
0 <= nums.length <= 3000
-10^5 <= nums[i] <= 10^5
public class 三数之和 {
/**
* 双指针解法
* @param nums
* @return
*/
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
if (nums.length < 3) {
return res;
}
// 对数组进行排序
Arrays.sort(nums);
// 遍历一遍数组，初始时：左指针left指向当前遍历到的元素的下一位，右指针right指向数组的最后一位，三数之和即为nums[i]+nums[left]+nums[right]
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
// 如果当前遍历到的元素值大于0，直接结束循环
if (nums[i] > 0) {
return res;
}
// 第一次去重
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {
// 左指针收缩，让整体值变大
left++;
} else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) {
// 右指针收缩，让整体值变小
right--;
} else {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(nums[i]);
list.add(nums[left]);
list.add(nums[right]);
res.add(list);
// 左右指针同时收缩
left++;
right--;
// 第二次去重
while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
right--;
}
}
}
}
return res;
}
}
3. leetcode 18. 四数之和
leetcode 18. 四数之和（难度：中等）
题目要求：
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：
给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
满足要求的四元组集合为：
[
[-1, 0, 0, 1],
[-2, -1, 1, 2],
[-2, 0, 0, 2]
]
public class 四数之和 {
/**
* 双指针法
* @param nums
* @param target
* @return
*/
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
if (nums.length < 4) {
return res;
}
// 对数组进行排序
Arrays.sort(nums);
// 双重循环遍历一遍数组，初始时：左指针left指向第二层循环当前遍历到的元素的下一位，右指针right指向数组的最后一位，四数之和即为nums[i]+nums[j]+nums[left]+nums[right]
for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
// 第一次去重
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) {
// 第二次去重
if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
continue;
}
int left = j + 1;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] < target) {
// 左指针收缩，让整体值变大
left++;
} else if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] > target) {
// 右指针收缩，让整体值变小
right--;
} else {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(nums[i]);
list.add(nums[j]);
list.add(nums[left]);
list.add(nums[right]);
res.add(list);
// 左右指针同时收缩
left++;
right--;
// 第三次去重
while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
right--;
}
}
}
}
}
return res;
}
}
4. leetcode 454. 四数相加 II
leetcode 454. 四数相加 II （难度：中等）
题目要求：
给定四个包含整数的数组列表 A , B , C , D ,计算有多少个元组 (i, j, k, l) ，使得 A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0。为了使问题简单化，所有的 A, B, C, D 具有相同的长度 N，且 0 ≤ N ≤ 500 。所有整数的范围在 -2^28 到 2^28 - 1 之间，最终结果不会超过 2^31 - 1 。
示例：
输入:
A = [ 1, 2]
B = [-2,-1]
C = [-1, 2]
D = [ 0, 2]
输出:
2
解释:
两个元组如下:
1(0, 0, 0, 1) -> A[0] + B[0] + C[0] + D[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2.(1, 1, 0, 0) -> A[1] + B[1] + C[0] + D[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0
public class 四数相加II {
/**
* 哈希法
* 思路：将两个数组看成一组进行处理，首先创建一个Map集合，key存放AB数组中各元素的和，value存放相同和的个数
* 然后分别遍历CD数组，并查看Map集合中是否存在值等于 0-(C+D) 的key，存在则结果值加上对应的value
* @param A
* @param B
* @param C
* @param D
* @return
*/
public int fourSumCount(int[] A, int[] B, int[] C, int[] D) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
// 先分别遍历AB数组，填充map集合
for (int a : A) {
for (int b : B) {
if (map.containsKey(a + b)) {
map.put(a + b, map.get(a + b) + 1);
} else {
map.put(a + b, 1);
}
}
}
int sum = 0;
// 分别遍历CD数组
for (int c : C) {
for (int d : D) {
if (map.containsKey(0 - c - d)) {
sum += map.get(0 - c - d);
}
}
}
return sum;
}
}
本文地址：https://blog.csdn.net/can_chen/article/details/113973451
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