LeetCode18：四數之和

一、題目描述

給定一個包含 n 個整數的陣列 nums 和一個目標值 target，判斷 nums 中是否存在四個元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值與 target 相等？找出所有滿足條件且不重複的四元組。
注意：答案中不可以包含重複的四元組。
示例：給定陣列 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
滿足要求的四元組集合為：
[
[-1, 0, 0, 1],
[-2, -1, 1, 2],
[-2, 0, 0, 2]
]

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
    //此處碼字
    }
};

二、解題思路

本題與三數之和的題目差不多，可以先給容器內數字排序，然後迴圈列舉出所有滿足條件的四元組，四元組的下標從小到大記為first，second，third，four。
為避免四元組重複，則有first<second<third<four；且若是nums[first/second/third]=nums[first/second/third-1]，則直接跳過。
使用雙指標法，first與second的雙重迴圈內，有
newtarget=target-nums[first]-nums[second]；
four=n-1(n為vector的元素個數);
通過判斷nums[third]+nums[four]與newtarget來決定third（左指標）與four（右指標）如何移動：
1.如果和等於 target，則將列舉到的四個數加到答案中，然後將左指標右移直到遇到不同的數
2.如果和小於target，則將左指標右移一位；
3.如果和大於target，則將右指標左移一位。

三、我的程式碼

我實在Visio studio上寫的，拷貝到力扣可以通過測試。

#include<iostream>
#include<vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) 
{
    int n = nums.size();
    sort(nums.begin(), nums.end());
    vector<vector<int>>ans;
    // 列舉 a
    for(int first = 0; first < n; ++first) {
        // 需要和上一次列舉的數不相同
        if(first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
            continue;
        }
        for(int second = first + 1; second < n;++second) {
            // 需要和上一次列舉的數不相同
            if(second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
                continue;
            }
            int newtarget = target - nums[first] - nums[second];
            int four = n - 1;
            for (int third = second + 1; third < n; ++third) {
                if (third >second + 1 && nums[third] == nums[third - 1]) {
                    continue;
                }
                while (third<four && nums[four] + nums[third]>newtarget) {
                    --four;
                }
                if (third == four) {
                    break;
                }
                if (nums[four] + nums[third] == newtarget) {
                    ans.push_back({nums[first],nums[second],nums[third] ,nums[four]});
                }
            }
        }
    }
    return ans;
}
int main()
{
    int target = 0;
    vector<int>nums = { 1, 0, -1, 0, -2, 2 };
    vector<vector<int>> result= fourSum(nums, target);
    int n = result.size();
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << result[i][0] << ' '
        << result[i][1] << ' '
        << result[i][2] << ' '
        << result[i][3] << ' '
        << endl;
    return 0;    
}

此例結果