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# 三数之和

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用这个 nums 数组举例。首先数组排序,然后有一层 for 循环, i 从下标 0 的地方开始,同时定一个下标 left 定义在 i+1 的位置上,定义下标 right 在数组结尾的位置上。

依然还是在数组中找到 abc 使得a+b+c=0a + b +c =0,我们这里相当于 a = nums[i],b = nums[left],c = nums[right]

接下来移动 leftright :

  • 如果nums[i]+nums[left]+nums[right]>0nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0,说明此时三数之和大了,因为数组是排序后了,所以 right 下标就应该向左移动,这样才能让三数之和小一些。
  • 如果nums[i]+nums[left]+nums[right]<0nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0,说明此时三数之和小了, left 就向右移动,才能让三数之和大一些。
  • 直到 leftright 相遇为止。

# 去重

a 是 nums 里遍历的元素,如果重复应该直接跳过去。

我们要的是不能由重复的三元组,但三元组内的元素是可以重复的。

if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
    continue;
}

b 和 c 只需要考虑指针移动到下一个位置的元素是否与当前位置元素相同。

并且去重应放在找到一个三元组之后

while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
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) {
                break;
            }
            // 去重 a
            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;
    }
};

# 四数之和

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思路和三数之和一致,在三数之和基础上再加一层 for 循环。

三数之和是一层 for 循环的 nums[i] 为确定值,而四数之和是两层 for 循环的 nums[i] + nums[k] 为确定值。

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;
    }
};