package LeetCode.hashpart02; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 454. 四数相加 II * 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： * 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 */ /** * 思路： * 1.首先定义 一个unordered_map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数。 * 2.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。 * 3.定义int变量count，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。 * 4.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，就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。 * 5.最后返回统计值 count 就可以了 * * */ public class FourSum2_454 { public static void main(String[] args) { int[] nums1 = {1,2}, nums2 = {-2,-1}, nums3 = {-1,2}, nums4 = {0,2}; int result = fourSumCount(nums1,nums2,nums3,nums4); System.out.println(result); } public static int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) { Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); int temp; int res = 0; //统计两个数组中的元素之和，同时统计出现的次数，放入map for (int i : nums1) { for (int j : nums2) { temp = i + j; if (map.containsKey(temp)) { map.put(temp, map.get(temp) + 1); } else { map.put(temp, 1); } } } //统计剩余的两个元素的和，在map中找是否存在相加为0的情况，同时记录次数 for (int i : nums3) { for (int j : nums4) { temp = i + j; if (map.containsKey(0 - temp)) { res += map.get(0 - temp); } } } return res; } }
package LeetCode.hashpart02; /** * 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。 * */ public class RansomNote_383 { public static void main(String[] args) { boolean flag = canConstruct("hjk","hjik"); System.out.println(flag); } public static boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) { // 定义一个哈希映射数组 int[] record = new int[26]; // 遍历 for(char c : magazine.toCharArray()){ record[c - 'a'] += 1; } for(char c : ransomNote.toCharArray()){ record[c - 'a'] -= 1; } // 如果数组中存在负数，说明ransomNote字符串总存在magazine中没有的字符 for(int i : record){ if(i < 0){ return false; } } return true; } }
package LeetCode.hashpart02; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; /** * 15.三数之和 * 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。 * */ /** * 双指针： 时间复杂度：O(n^2)。 数组排序O(nlogn),遍历数组O(n),双指针遍历O(n),总体 O(nlogn) + O(n) * O(n)，所以是O(n^2) * 1.对于数组长度n，如果数组为null或者数组长度小于3，直接返回 [] * 2.对数组进行排序 * 3.遍历排序后的数组 * 3.1 若num[0] > 0,直接返回结果。因为已经从小到大排好序了，后面不可能有三个数和 等于0 * 3.2 对于重复元素：跳过，避免出现重复解 * 3.3 令左指针 l = i+1，右指针 r = n-1，当 l<r 时，执行循环： * 3.3.1 若和大于0，说明 num[r]太大，r左移 * 3.3.2 若和小于0，说明 num[l]太小，l右移 * 3.3.3 当 num[i] + num[l] + num[r] == 0,执行循环，判断左界和右界是否和下一位重复，去除重复解，并同时将l,r移到下一位置，寻找新的解 * */ public class hreeSum_15 { public static void main(String[] args) { int[] arr = {-1,0,1,2,-1,-4}; List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(); result = threeSum(arr); System.out.println(result); } public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) { List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(); Arrays.sort(nums); for (int i = 0; i < nums.length; i++) { if (nums[i] > 0) { return result; } if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } int left = i + 1; int right = nums.length - 1; while (right > left) { int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]; if (sum > 0) { right--; } else if (sum < 0) { left++; } else { result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right])); while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--; while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++; right--; left++; } } } return result; } }
package LeetCode.hashpart02; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; /** * 18.四数之和 * 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）： * <p> * 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 。 */ /** * 双指针 + 排序 + 剪枝 * 解题思路： * 1.在三数之和的基础上增加一层循环，再利用双指针，但在前两层循环中使用了最大最小值来提前进行判断，节省了时间，双指针中也进行了去重的操作 * 2.在确定第一个数之后，如果 nums[i] + nums[i+1] + nums[i+2] + nums[i+3] > target,说明此时剩下的三个数无论取什么值， * 四个数之和一定大于target，因此退出第一次循环 * 3.在确定第一个数之后，如果 nums[i] + nums[n-3] + nums[n-2] + nums[n-1] < target,说明此时剩下的三个数无论取什么值， * 四个数之和一定小于 target，因此第一重循环直接进入下一轮，枚举nums[i+1] * 4.在确定前两个数之后，如果 nums[i] + nums[j] + nums[j+1] + nums[j+2] > target,说明此时剩下的两个数无论什么值， * 四个数之和一定大于target，因此退出第二重循环 * 5.在确定前两个数之后，如果nums[i] + nums[j] + nums[n-2] + nums[n-1] < target，说明此时剩下的两个数无论取什么值， * 四数之和一定小于 target，因此第二重循环直接进入下一轮。枚举 nums[j+1] */ public class FourSum_18 { public static void main(String[] args) { int [] arr = {1, 0, -1, 0, -2, 2}; int target = 0; List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(); result = fourSum(arr,target); System.out.println(result); } public List<List<Integer>> fourSum2(int[] nums, int target) { List<List<Integer>> quadruplets = new ArrayList<>(); // 定义一个返回值 if (nums == null || nums.length < 4) { return quadruplets; } Arrays.sort(nums); int length = nums.length; //定义4个指针,i,j,left,right,i从0开始遍历,j从i+1开始遍历,留下left和right作为双指针 for (int i = 0; i < length - 3; i++) { if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { //当i的值和前面的值相等时忽略 continue; } //获取当前最小值，如果最小值比目标值大，说明后面越来越大，根本不可能存在 if (nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) { break; // 这里使用break,直接退出此次循环，因为后面的数只会更大 } // 获取当前最大值，如果最大值比目标值小，说明后面越来越小，根本不可能存在，忽略 if (nums[i] + nums[length - 3] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) { continue; // 这里使用continue，继续下一次循环，因为下一次循环有更大的数 } // 第二层循环j,初始值指向 i+1 for (int j = i+1; j < length - 2; j++) { if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) { // 当j的值与前面的值相等时忽略 continue; } if (nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) { break; } if (nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target) { continue; } int left = j + 1, right = length - 1; // 双指针遍历，如果等于目标值，left++并去重，当当前和大于目标值时right--,当当前和小于目标值时left++ while (left < right) { int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]; if (sum == target) { quadruplets.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right])); left++; // left先+1之后，和它前面的left-1进行比较，若后+1，则和它后面的left+1 进行比较 while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) { left++; } right--; while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) { right--; } } else if (sum < target) { left++; } else { right--; } } } } return quadruplets; } public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) { List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(); Arrays.sort(nums); for (int i = 0; i < nums.length; i++) { // nums[i] > target 直接返回, 剪枝操作 if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) { return result; } if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) { // 对nums[i]去重 continue; } for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) { if (j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]) { // 对nums[j]去重 continue; } int left = j + 1; int right = nums.length - 1; while (right > left) { // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target int会溢出 long sum = (long) nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]; if (sum > target) { right--; } else if (sum < target) { left++; } else { result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], 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++; left++; right--; } } } } return result; } }