代码随想录算法训练营第七天 | LeetCode454 四数相加 Ⅱ、LeetCode383 赎金信、LeetCode15 三数之和、LeetCode18 四数之和

今日任务：

LeetCode454 四数相加 Ⅱ
LeetCode383 赎金信
LeetCode15 三数之和
LeetCode18 四数之和

今日心情：终于找机会补回来了。

资料来源：

1 LeetCode454 四数相加 Ⅱ

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

示例 1：


输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：
1. (0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
2. (1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例 2：


输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1

提示：

n == nums1.length
n == nums2.length
n == nums3.length
n == nums4.length
1 <= n <= 200
-228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228

四个元组分成两组，一组确定需要什么数字，另一组去匹配这个数字，这个过程就需要哈希表。注意这里只是查有多少，而不是具体把它们都找出来。

python
from typing import List


# leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution:
    def fourSumCount(self, nums1: List[int], nums2: List[int], nums3: List[int], nums4: List[int]) -> int:
        test_dict = {}
        for i in nums1:
            for j in nums2:
                if i + j in test_dict.keys():
                    test_dict[i + j] += 1
                else:
                    test_dict[i + j] = 1
        count = 0
        for i in nums3:
            for j in nums4:
                if -(i + j) in test_dict.keys():
                    count += test_dict[-(i + j)]
        return count

2 LeetCode383 赎金信

题目

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。

示例 1：


输入：ransomNote = "a", magazine = "b"
输出：false

示例 2：


输入：ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出：false

示例 3：


输入：ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出：true

提示：

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

两个字符匹配嘛，这个哈希表最擅长了，键存字符，值存数字。

python
class Solution:
    def canConstruct(self, ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
        test_dict = {}
        for i in magazine:
            if i in test_dict:
                test_dict[i] += 1
            else:
                test_dict[i] = 1
        for i in ransomNote:
            if i not in test_dict:
                return False
            elif test_dict[i] == 0:
                return False
            else:
                test_dict[i] -= 1
        return True

3 LeetCode15 三数之和

内心OS：不愧是梦破碎的地方。

题目

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。

示例 1：


输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：


输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：


输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

提示：

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

如果只是找哪三个数的和是0的话，还不至于被称为“梦破碎的地方”。主要是这个去重得好好想一下。去重使得使用哈希表来解成本太高了，还是双指针好一些。

先对这个数组进行排序，然后循环，每次循环设置从这次循环的位置到结尾的双指针，两个指针指向的数字再加一个循环的数字加起来验证是不是0。如果是0就存起来，如果大于0则移动右指针，如果小于0则移动左指针。

去重分为两个部分，一个部分是针对循环的，如果这次循环的数字和上次一致，就没有必要再双指针找了，因为只会找出一模一样的组合；另一个部分是针对发现三数组合存起来之后，两个指针必须要移动到和之前指的数字不同的位置，否则还是一模一样的组合。

还有两点，一个是判断大于0或者小于0之后没有必要再查重了，既然已经判断相加不能为0了，那左右都是移动，在while right < left里慢慢移动就好；另一个是我没写的，在对数组进行排序之后可以直接判断，如果数组开头就大于0的话就没有必要看了，最小的数都是正数还怎么加起来等于0。

注意

我写的代码把right和left写反了，right实际上是左侧指针，left实际上是右侧指针。

python
from typing import List

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        result = []
        nums.sort()

        for i in range(len(nums) - 1):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            right = i + 1
            left = len(nums) - 1
            while right < left:
                if nums[i] + nums[right] + nums[left] == 0:
                    result.append([nums[i], nums[right], nums[left]])
                    # 只有在这里才有对left和right去重的意义
                    while right < left and nums[right] == nums[right + 1]:
                        right += 1
                    while right < left and nums[left] == nums[left - 1]:
                        left -= 1
                    right += 1
                    left -= 1
                elif nums[i] + nums[right] + nums[left] > 0:
                    left -= 1
                elif nums[i] + nums[right] + nums[left] < 0:
                    right += 1

        return result

4 LeetCode18 四数之和

题目

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。

示例 1：


输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：


输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

提示：

1 <= nums.length <= 200
-109 <= nums[i] <= 109
-109 <= target <= 109

这题思路和上一题是一样的，只是多了一层循环，也要考虑一开始的剪枝条件的变化和对第二层循环的处理。

python
from typing import List

class Solution:
    def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        result = []
        # 新的剪枝条件 不能再判断数组第一个元素大于或小于target了
        if target < 0 < nums[0]:
            return result
        if nums[len(nums) - 1] < 0 < target:
            return result

        for i in range(len(nums) - 1):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            # 注意是从i + 1开始循环
            for j in range(i + 1, len(nums) - 1):
                if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
                    continue
                left = j + 1
                right = len(nums) - 1
                while left < right:
                    if nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] == target:
                        result.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
                        while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                            left += 1
                        while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                            right -= 1
                        left += 1
                        right -= 1
                    elif nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] < target:
                        left += 1
                    else:
                        right -= 1

        return result

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2 LeetCode383 赎金信

3 LeetCode15 三数之和

4 LeetCode18 四数之和