题目描述

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。

注意：

答案中不可以包含重复的四元组。

样例

给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。

满足要求的四元组集合为：
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

算法1

(两次循环+双指针) $O(n^3)$

• 思路和三数之和完全一样，就是先确定第一个数，后三个数就是找三数之和
• 先排序，确定第一个数，再确定第二个数，然后左右指针定区间，如果四数和小了，左指针右移；四数和大了，右指针左移
• 遇到重复元素就跳过，避免重复计算

C++ 代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        for(int i = 0; i <= n-4; i++){
            while(i > 0 && i <= n-4 && nums[i-1] == nums[i]) i++;
            for(int j = i+1; j <= n-3; j++){
                while(j > i+1 && j <= n-3 && nums[j-1] == nums[j]) j++;
                int l = j+1, r = n-1;
                while(l < r){
                    if(nums[i]+nums[j]+nums[l]+nums[r] == target){
                        List<Integer> list = new ArrayList<>();
                        Collections.addAll(list,nums[i],nums[j],nums[l],nums[r]);
                        res.add(new ArrayList<>(list));
                        while(l < r && nums[l+1] == nums[l]) l++;
                        while(l < r && nums[r-1] == nums[r]) r--;
                        l++;
                        r--;
                    }else if(nums[i]+nums[j]+nums[l]+nums[r] > target){
                        r--;
                    }else{
                        l++;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}