3-哈希表-51-四数相加 II-LeetCode454

LeetCode: 题目序号454

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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 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

    /**
     * 四数相加 II
     *
     * @param nums1 数组一
     * @param nums2 数组二
     * @param nums3 数组三
     * @param nums4 数组四
     * @return 四个数字各一个数相加等于0 的数量
     * @author CodeZeng1998
     */
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        int count = 0;

        Map<Integer, Integer> firstAndSecondArraySumAndCountMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
                if (!firstAndSecondArraySumAndCountMap.containsKey(nums1[i] + nums2[j])) {
                    firstAndSecondArraySumAndCountMap.put(nums1[i] + nums2[j], 1);
                } else {
                    firstAndSecondArraySumAndCountMap.put(
                            nums1[i] + nums2[j],
                            firstAndSecondArraySumAndCountMap.get(nums1[i] + nums2[j]) + 1);
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < nums3.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums4.length; j++) {

                if (firstAndSecondArraySumAndCountMap.containsKey(-nums3[i] - nums4[j])) {
                    count += firstAndSecondArraySumAndCountMap.get(-nums3[i] - nums4[j]);
                }
            }
        }

        return count;
    }

ChatGPT：

提供的Java代码定义了一个方法 fourSumCount，用于计算有多少个元组 (i,j,k,l)(i, j, k, l)(i,j,k,l) 满足 nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] = 0。

以下是代码工作原理的逐步解释：

1. 方法签名和变量：
   • 方法 fourSumCount 接受四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 作为输入，返回一个整数。
   • 初始化一个计数器 count 用于记录有效元组的数量。
   • 创建一个名为 firstAndSecondArraySumAndCountMap 的 HashMap，用于存储 nums1 和 nums2 元素的和及其频率。
2. 第一个循环 - 构建HashMap：
   • 外层循环遍历 nums1 的所有元素，内层循环遍历 nums2 的所有元素。
   • 对于每一对元素 (nums1[i] 和 nums2[j])，计算它们的和。
   • 如果此和不在map中作为键存在，则将其添加到map中，值为1（表示第一次出现）。
   • 如果此和已经是map中的键，则将其值（频率）加1。
3. 第二个循环 - 查找匹配的和：
   • 另一对嵌套循环遍历 nums3 和 nums4 的所有元素。
   • 对于每一对元素 (nums3[i] 和 nums4[j])，计算它们的负和（-nums3[i] - nums4[j]）。
   • 如果此负和在 firstAndSecondArraySumAndCountMap 中作为键存在，意味着存在 nums1 和 nums2 的和，加上当前 nums3 和 nums4 的和结果为零。
   • 将此键关联的值（这样的对数）加到 count 变量中。
4. 返回结果：
   • 方法返回有效元组的总数量。

454. 4Sum II

Given four integer arrays nums1, nums2, nums3, and nums4 all of length n, return the number of tuples (i, j, k, l) such that:

• 0 <= i, j, k, l < n
• nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

Example 1:

Input: nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
Output: 2
Explanation:
The two tuples are:
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

Example 2:

Input: nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
Output: 1

Constraints:

• 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

上图由 Pic 生成

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