1. 两数之和

在遍历数组的时候只需要在map中去查询是否有个目前元素target - numbers[i]匹配的数值，如果有，就找到匹配对，如果没有就把目前遍历的元素放入map中，map里存放的是访问过的元素。

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
        unordered_map<int, int> m;
        for(int i = 0; i < numbers.size(); ++i){
            auto it = m.find(target - numbers[i]);
            if(it != m.end()){
                return {it->second, i};
            }
            m.insert({numbers[i], i});
        }
        return {-1, -1};
    }
};

2. 三数之和

双指针法，首先将数组排序，然后最外层for循环i从0开始遍历，left = i + 1，right = nums.size() - 1，从数组中找到nums[i] + nums[left] + nums[right] = 0

• nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0，right--
• nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0，left++

去重：

• nums[i]去重，if(i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) continue;
• nums[left]去重， while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
• nums[right]去重， while(left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        int i = 0;
        int left,right;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        vector<vector<int>> v;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            if(nums[i] > 0)
            {
                return v;
            }
            //去重
            if(i > 0 && nums[i - 1] == nums[i])
            {
                continue;
            }
            left = i + 1;
            right = nums.size() - 1;
            while(left < right)
            {
                if(nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0)
                {
                    right--;
                }
                else if(nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0)
                {
                    left++;
                }
                else
                {
                    v.push_back(vector<int>{nums[i],nums[left],nums[right]});
                    while(left < right && nums[right] == nums[right - 1])
                    {
                        right--;
                    }
                    while(left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                    {
                        left++;
                    }
                    right--;
                    left++;
                }
            }
        }
         return v;
    }
};

3. 最接近的三数之和

和三数之和很相似，也是排序+双指针法

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        int result = nums[0] + nums[1] + nums[2];
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size() - 2; ++i){
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while(left < right){
                int tmp = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if(abs(result - target) > abs(tmp - target)) result = tmp;
                if(tmp > target) right--;
                else if(tmp < target) left++;
                else return target;
            }
        }
        return result;
    }
};

4. 四数之和

在三数之和基础上再套一层for循环

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        int left,right;
        vector<vector<int>> v;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
            {
                continue;
            }
            for(int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
            {
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1])
                {
                    continue;
                }
                left = j + 1;
                right = nums.size() - 1;
                while(left < right)
                {
                    //int类型[1000000000,1000000000,1000000000,1000000000]会溢出
                    long int val = (long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if(val > target)
                    {
                        right--;
                    }
                    else if(val < target)
                    {
                        left++;
                    }
                    else
                    {
                        v.push_back(vector<int>{nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]});
                        right--;
                        left++;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1])
                        {
                            right--;
                        }
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1])
                        {
                            left++;
                        }
                    }
                    
                }
            }
        }
        return v;
    }
};

5. 四数相加

• 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nums1和大nums2数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中。
• 定义变量result，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。
• 再遍历nums3和nums4数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就用result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 result 就可以了

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        unordered_map<int,int> m;
        int result = 0;
        for(auto n1 : nums1)
        {
            for(auto n2 : nums2)
            {
                m[n1+n2]++;
            }
        }
        for(auto n3 : nums3)
        {
            for(auto n4 : nums4)
            {
                if(m.find(0-n3-n4) != m.end())
                {
                    result += m[0-n3-n4];
                }
            }
        }
        return result;
    }
};