代码随想录算法训练营第7天 383.赎金信、454. 四数相加II、15.三数之和、18.四数之和
赎金信
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给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串，判断第一个字符串 ransom 能不能由第二个字符串 magazines 里面的字符构成。如果可以构成，返回 true ；否则返回 false。
因为题目所只有小写字母，那可以采用空间换取时间的哈希策略， 用一个长度为26的数组还记录magazine里字母出现的次数。
然后再用ransomNote去验证这个数组是否包含了ransomNote所需要的所有字母。
依然是数组在哈希法中的应用。
/**
* @description: 赎金信
* @author: 刘宇浩
* @date: 2023/1/9 0:49
*/
public class CanConstruct {
public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
if (ransomNote.length() > magazine.length()) {
return false;
}
int[] records = new int[26];
for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
records[magazine.charAt(i) - 'a']++;
}
for (int i = 0; i < ransomNote.length(); i++) {
records[ransomNote.charAt(i) - 'a']--;
}
for (int record : records) {
if (record < 0) {
return false;
}
}
return true;
}
}
四数相加II
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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。
这道题目是四个独立的数组，只要找到A[i] + B[j] + C[k] + D[l] = 0就可以，不用考虑有重复的四个元素相加等于0的情况，所以相对于题目18. 四数之和，题目15.三数之和，还是简单了不少！
本题解题步骤：
- 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。
- 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。
- 定义int变量count，用来统计 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，就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
- 最后返回统计值 count 就可以了
/**
* @description: 四数相加 II
* @author: 刘宇浩
* @date: 2023/1/9 1:07
*/
public class FourSumCount {
public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
int res = 0;
int currentSum = 0;
HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
currentSum = nums1[i] + nums2[j];
if (map.containsKey(currentSum)) {
map.put(currentSum, map.get(currentSum) + 1);
} else {
map.put(currentSum, 1);
}
}
}
for (int i = 0; i < nums3.length; i++) {
for (int j = 0; j < nums4.length; j++) {
currentSum = nums3[i] + nums4[j];
if (map.containsKey(-currentSum)) {
res += map.get(-currentSum);
}
}
}
return res;
}
}
三数之和
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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 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
其实这道题目使用哈希法并不十分合适，因为在去重的操作中有很多细节需要注意，在面试中很难直接写出没有bug的代码。
这道题目使用双指针法 要比哈希法高效一些，那么来讲解一下具体实现的思路。
动画效果如下：
拿这个nums数组来举例，首先将数组排序，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 =0，我们这里相当于 a = nums[i]，b = nums[left]，c = nums[right]。
接下来如何移动left 和right呢， 如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 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] < 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left与right相遇为止。
/**
* @description: 三数之和
* @author: 刘宇浩
* @date: 2023/1/9 1:43
*/
public class ThreeSum {
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
int left;
int right;
int currentSum;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] > 0) {
return result;
}
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
left = i + 1;
right = nums.length - 1;
while (right > left) {
currentSum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (currentSum > 0) {
right--;
} else if (currentSum < 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++;
}
left++;
right--;
}
}
}
return result;
}
}
四数之和
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题意：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。
四数之和，和15.三数之和 (opens new window)是一个思路，都是使用双指针法, 基本解法就是在15.三数之和 (opens new window)的基础上再套一层for循环。
但是有一些细节需要注意，例如： 不要判断nums[k] > target 就返回了，三数之和 可以通过 nums[i] > 0 就返回了，因为 0 已经是确定的数了，四数之和这道题目 target是任意值。比如：数组是[-4, -3, -2, -1]，target是-10，不能因为-4 > -10而跳过。但是我们依旧可以去做剪枝，逻辑变成nums[i] > target && (nums[i] >=0 || target >= 0)就可以了。
/**
* @description: 四数之和
* @author: 刘宇浩
* @date: 2023/1/9 14:10
*/
public class FourSum {
public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums);
int left;
int right;
int currentSum;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
//剪枝操作
if (nums[i] > 0 && nums[i] > target) {
break;
}
//去重操作
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
continue;
}
left = j + 1;
right = nums.length - 1;
while (left < right) {
currentSum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
if (currentSum > target) {
right--;
} else if (currentSum < target) {
left++;
} else {
result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
right--;
}
while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
left++;
}
left++;
right--;
}
}
}
}
return result;
}
}
