leetcode 18. 四数之和（优质解法）

代码：

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> lists=new ArrayList<>();

        int length=nums.length;
        Arrays.sort(nums);

        for(int i=0;i<=length-4;){
            for(int j=i+1;j<=length-3;){
                //先固定两个数，再采用双指针和利用有序数组单调性来找到符合条件的另外两个数
                //加减操作很可能会溢出，所以最好用 long 类型
                long LRTarget=(long) target-nums[i]-nums[j];

                int left=j+1;
                int right=length-1;
                while (left<right){
                    long newLR=nums[left]+nums[right];
                    if(newLR<LRTarget){
                        left++;
                    }else if(newLR>LRTarget){
                        right--;
                    }else {
                        //符合条件，记录当前的 nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]
                        lists.add(Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]));
                        left++;
                        right--;
                        //去重操作
                        //一般在容器中进行死循环移动都要考虑边界问题
                        while (left<right&&nums[left]==nums[left-1]){
                            left++;
                        }
                        while (left<right&&nums[right]==nums[right+1]){
                            right--;
                        }
                    }
                }
                //当前固定的 num[j] 的所有情况都找到了
                j++;
                while (j<=length-3&&nums[j]==nums[j-1]){
                    j++;
                }
            }

            //当前固定的 num[i] 的所有情况都找到了
            i++;
            while (i<=length-4&&nums[i]==nums[i-1]){
                i++;
            }
        }

        return lists;
    }
}

题解：

我们要在数组中选出相加为 0 的三个数，要选出符合条件的多个数，我们可以尝试采用先排序，利用有序数组的单调性和双指针的方式解决

四数之和的求解方法和三数之和几乎一样，只是多了一个固定的数而已，推荐先看leetcode 15. 三数之和（优质解法）

首先对于示例，-1，-1，3，0，5，-1，3，0, target = 1 经过排序以后得到 -1.-1，-1，0，0，3.，3，5由于此时我们要获取 4 个数，而采用双指针的方式只能探讨两个数的选择，所以我们可以先固定两个数，先用指针 i 指向要固定的数 -1,指针 j 指向要固定的数 -1,此时我们只需要在 j 右边的区间内找到两个数，使 nums[ L ] + nums[ R ]= target - nums[ i ] - nums[ j ] 即可,此时 nums[ L ] + nums[ R ]=1-（-1）-（-1）=3

如下图，让指针 L 指向右边区间最小的数，指针 R 指向右边区间最大的数，此时 nums[ L ] + nums[ R ] = -1+5 = 4 > 3, 就需要取的两数之和小一点，此时 L 指针已经是区间中最小的了，所以需要淘汰大的数 5， R - -

-1 -1 -1 0 0 3 3 5

i j L R

此时 nums[ L ] + nums[ R ] = -1+3=2 < 3 ,就需要取的两数之和大一点，此时 R 指针已经是区间中最大的了，所以需要淘汰小的数 -1，L++

-1 -1 -1 0 0 3 3 5

i j L R

此时 nums[ L ] + nums[ R ] = 0+3=3 == 3，符合条件，就记录当前 nums[ i ] , nums[ j ] ,nums[ L ] ,nums[ R ] 的值，由于需要找出所有的情况，所以现在还不能停止，让 L++，R- -，继续寻找符合条件的数据

-1 -1 -1 0 0 3 3 5

i j L R

题目中有要求，要去除重复的数据，当我们排序以后相同的数据都会靠在一起，我们上一轮已经将 nums[ L ] 为 0 的值获取了，此时 nums[ L ] 依然为 0，即使有符合条件的 nums[ R ] 也是重复的要排除掉，所以当 nums[ L ] == nums[ L-1 ] 时，就直接 L ++ 跳过（在跳过时要注意边界问题），对于 R 指针也是一样的处理，当 nums[ R ] == nums[ R+1 ] 时，就直接 R- - 跳过

-1 -1 -1 0 0 3 3 5

i j L R

当 L == R 时就说明当前固定的 nums[ j ] 的情况已经全部发现了，就需要 j++，但其中也涉及到数据重复的问题，j ++ 以后指向的值依然为 -1 ，代表要在右边的区间寻找两个和为 3 的数，但之前已经寻找过了，现在再找一遍也只会找到同样的数据，所以当 nums[ j ] == nums[ j+1 ] 时就直接 j++ 跳过，对于下标 i 也一样，当nums[ i ] == nums[ i+1 ] 时就直接 i++ 跳过

-1 -1 -1 0 0 3 3 5

i j R