代码随想录算法训练营第7天 | 454.四数相加II 、383. 赎金信、15. 三数之和、18. 四数之和

发布于 2022-11-22  68 次阅读


454. 四数相加 II - 力扣(LeetCode)

思路:先统计数组1和数组2的各个元素之和和它们出现的次数,然后再遍历数组3和数组4,如果遇到unordered_map中有存在-(nums3[i] + nums4[j])那么就执行cnt += um[-(nums3[i] + nums4[j])],即将出现次数添加到cnt

这道题自己写没AC,是看完标准答案以后才通过的,所以代码和标准答案几乎一模一样,主要是忽略的这道题只需要提供总数而不需要下标,有点把自己绕进去了

我的AC代码

//时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
class Solution
{
public:
    int fourSumCount(vector<int> &nums1, vector<int> &nums2, vector<int> &nums3,
                     vector<int> &nums4)
    {
        unordered_map<int, int> um;
        int cnt = 0;
        for(auto a : nums1) {
            for(auto b : nums2) {
                ++um[a + b];
            }
        }
        for(auto a : nums3) {
            for(auto b : nums4) {
                if(um.find(-(a + b)) != um.end()) {
                    cnt += um[-(a + b)];
                }
            }
        }
        return cnt;
    }
};

标准答案

//时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
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 - 力扣(LeetCode)

思路:先遍历magazine,然后记录magezine中每个字母出现的次数,接着遍历ransomNote,每次遇到一个字母,在unordered_map中减少1次,如果数字被减到小于0,则返回false,全部运行完没有异常就返回true

实际上这道题用数组更加简洁高效,我就是想要练练map的代码

我的AC代码

//时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map<char, int> um;
        for(auto a : magazine) {
            um[a]++;
        }
        for(auto a : ransomNote) {
            um[a]--;
            if(um[a] < 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

标准答案

//时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        int record[26] = {0};
        //add
        if (ransomNote.size() > magazine.size()) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
            // 通过recode数据记录 magazine里各个字符出现次数
            record[magazine[i]-'a'] ++;
        }
        for (int j = 0; j < ransomNote.length(); j++) {
            // 遍历ransomNote,在record里对应的字符个数做--操作
            record[ransomNote[j]-'a']--;
            // 如果小于零说明ransomNote里出现的字符,magazine没有
            if(record[ransomNote[j]-'a'] < 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

15. 三数之和 - 力扣(LeetCode)

思路:可以用哈希法也可以用双指针法,用双指针法比较简单,我的AC答案就是双指针法。遍历数组,在后面设置两个指针,一个指针在i + 1的位置,一个指针在末尾,进行一个while循环,循环条件是left < right。三数之和如果大于0,右边指针往左移动,如果三数之和小于0,左边指针向右移动,如果等于0,就记录值,然后两个指针同时移动,这时候要进行去重,如果left和左边的相等,或者right和右边的相等都要进行移动,直到不相等为止

这道题,我直接梦碎了。自己鼓捣了半天没写出来,然后就去看答案,说是用的双指针法,然后自己试着用双指针法做了一下,结果最后三个样例过不了,超时,尝试许久未果,看了眼完整答案,惊为天人,这题实在是太折磨了。

强烈建议双指针法,不仅简单而且速度比哈希法快很多,哈希法的边界条件判断还很麻烦

我的AC代码

//时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
class Solution
{
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int> &nums)
    {
        vector<vector<int>> results;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int nsize = nums.size();
        nsize--;
        if(nums[0] > 0 || nums[nsize] < 0) {
            return results;
        }
        for(int i = 0; i <= nsize - 2; ++i) {
            if(i > 0 && (nums[i] == nums[i-1])) {
                continue;
            }
            if(nums[i] > 0) {
                break;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nsize;
            while(left < right) {
                int sum = nums[left] + nums[right] + nums[i];
                if(sum < 0) {
                    left++;
                }
                else if(sum > 0) {
                    right--;
                }
                else if(sum == 0) {
                    results.push_back({nums[i],nums[left],nums[right]});
                    left++;
                    right--;
                    while(left < right && ((left - i) > 1) && nums[left] == nums[left - 1]) {
                        left++;
                    }
                    while(right > left && ((nsize - right) > 0) && nums[right] == nums[right + 1]) {
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return results;
    }
};

标准答案1(哈希法)

//时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[j], c = -(a + b)
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零,那么不可能凑成三元组
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { //三元组元素a去重
                continue;
            }
            unordered_set<int> set;
            for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) {
                if (j > i + 2
                        && nums[j] == nums[j-1]
                        && nums[j-1] == nums[j-2]) { // 三元组元素b去重
                    continue;
                }
                int c = 0 - (nums[i] + nums[j]);
                if (set.find(c) != set.end()) {
                    result.push_back({nums[i], nums[j], c});
                    set.erase(c);// 三元组元素c去重
                } else {
                    set.insert(nums[j]);
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

标准答案2(双指针法)

//时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零,那么无论如何组合都不可能凑成三元组,直接返回结果就可以了
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }
            // 错误去重a方法,将会漏掉-1,-1,2 这种情况
            /*
            if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                continue;
            }
            */
            // 正确去重a方法
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while (right > left) {
                // 去重复逻辑如果放在这里,0,0,0 的情况,可能直接导致 right<=left 了,从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
                /*
                while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                */
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
                else {
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后,对b 和 c去重
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                    // 找到答案时,双指针同时收缩
                    right--;
                    left++;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};

18. 四数之和 - 力扣(LeetCode)

思路:这道题和三数之和思路基本一致,使用双指针法,但有几个点需要注意,比如target不固定,数组中的值之和可能超过int

我的AC代码

//时间复杂度O(n3),空间复杂度O(1)
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int nsize = nums.size();
        vector<vector<int>> results;
        for(int i = 0; i < nsize; ++i) {
            if(i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) {
                continue;
            }
            for(int j = i + 1; j < nsize; ++j) {
                if(j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nsize - 1;
                while(left < right) {
                    long long sum = (long long)nums[i] + (long long)nums[j] + (long long)nums[left] + (long long)nums[right];
                    if(sum < target) {
                        ++left;
                    }
                    else if(sum > target) {
                        --right;
                    }
                    else {
                        results.push_back(vector<int>{nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]});
                        ++left;
                        --right;
                        while(left < right && left > j + 1 && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            ++left;
                        }
                        while(left < right && right < nsize - 2 && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            --right;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return results;
    }
};

标准答案

//时间复杂度O(n3),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
            // 剪枝处理
            if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
                break; // 这里使用break,统一通过最后的return返回
            }
            // 对nums[k]去重
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
                // 2级剪枝处理
                if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
                    break;
                }

                // 对nums[i]去重
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while (right > left) {
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
                    if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
                        right--;
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
                    } else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right]  < target) {
                        left++;
                    } else {
                        result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
                        // 对nums[left]和nums[right]去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        // 找到答案时,双指针同时收缩
                        right--;
                        left++;
                    }
                }

            }
        }
        return result;
    }
};

心有猛虎,细嗅蔷薇