[LeetCode][Java] 4Sum

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題目：

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c, and d in S such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note:

• Elements in a quadruplet (a,b,c,d) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)
• The solution set must not contain duplicate quadruplets.

    For example, given array S = {1 0 -1 0 -2 2}, and target = 0.    A solution set is:    (-1,  0, 0, 1)    (-2, -1, 1, 2)    (-2,  0, 0, 2)

題意：

給定一個包括n個整數的數組S,在數組S中是否存在元素a,b,c和d,使得 a + b + c + d = target.找出數組S中全部這種組合。

注意：

1.這四個元素必須是升序排列(ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)

2.終於結果中不嫩包括反覆的解。

    For example, given array S = {1 0 -1 0 -2 2}, and target = 0.    A solution set is:    (-1,  0, 0, 1)    (-2, -1, 1, 2)    (-2,  0, 0, 2)

演算法分析：

 * 利用了題目《3Sum》的代碼 https://leetcode.com/problems/3sum/
 * 首先升序排列數組，然後從第一個元素開始依次遍曆《3Sum》演算法，目標值為（target-nums[i]）,遍曆的數組為該元素後面的數組
 * 這樣既滿足終於的arraylist中元素升序排列，也不會出現反覆。由於每次以其為開始。進行遍曆的元素都是數組中的最小的元素

AC代碼：

public class Solution {    private static ArrayList<ArrayList<Integer>> ret = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();        public ArrayList<ArrayList<Integer>> fourSum(int[] nums, int target)     {        int newtarget=0;            ArrayList<ArrayList<Integer>> finalres = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();        Arrays.sort(nums);    for (int i = 0; i < nums.length; i++)         {     ArrayList<ArrayList<Integer>> temlist= new ArrayList<ArrayList<Integer>>();    if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;//避免結果反覆，其後面和它相等的直接被跳過。            newtarget=target-nums[i];            int inputnums[]=new int[nums.length -i-1];            for(int ii=0;ii<nums.length -i-1;ii++)            inputnums[ii]=nums[ii+1+i];//每次選取該元素後面的數組作為《3sum》演算法的輸入數組            temlist=threeSum(inputnums,newtarget,nums[i]);                       finalres.addAll(temlist);            ret.clear();        }return finalres;    }    public static ArrayList<ArrayList<Integer>> threeSum(int[] num,int newtarget,int firstnum)     {        if (num == null || num.length < 3) return ret;                Arrays.sort(num);                int len = num.length;        for (int i = 0; i < len-2; i++)         {            if (i > 0 && num[i] == num[i-1]) continue;//避免結果反覆，其後面和它相等的直接被跳過。            find(num, i+1, len-1, num[i],newtarget, firstnum); //尋找兩個數與num[i]的和為0        }                return ret;    }        public static void find(int[] num, int begin, int end, int target,int newtarget,int firstnum)     {        int l = begin, r = end;        while (l < r)        {            if (num[l] + num[r] + target == newtarget)             {                ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<Integer>();                ans.add(firstnum);//與原始的《3Sum》演算法不同的地方為:記得把每次的啟發遍曆元素增加進去。就是4個數中的最小的那一個                ans.add(target);                ans.add(num[l]);                ans.add(num[r]);                ret.add(ans); //放入結果集中                while (l < r && num[l] == num[l+1]) l++;//避免結果反覆，其後面和它相等的直接被跳過。                while (l < r && num[r] == num[r-1]) r--;////避免結果反覆，其後面和它相等的直接被跳過。                l++;                r--;            }             else if (num[l] + num[r] + target < newtarget)                 l++;            else                 r--;        }    }}

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