算法学习——LeetCode力扣哈希表篇2

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454. 四数相加 II

454. 四数相加 II - 力扣（LeetCode）

描述

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：

0 <= i, j, k, l < n
nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例

示例 1：

输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2]
输出：2
解释：
两个元组如下：

(0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0
(1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例 2：

输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0]
输出：1

提示

n == nums1.length
n == nums2.length
n == nums3.length
n == nums4.length
1 <= n <= 200
-228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228

代码解析

哈希法

四个数字和为0 ，统计前两个数的和出现次数。然后统计后两个数和是0减两个数和的情况。

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {

       unordered_map<int, int> num_map;

        for (int i = 0; i < nums1.size(); i++)
        {
            for (int j = 0; j < nums2.size(); j++)
            {
                num_map[ nums1[i] + nums2[j] ]++;
            }
        }

        int count = 0;

        for (int i = 0; i < nums3.size(); i++)
        {
            for (int j = 0; j < nums4.size(); j++)
            {
                if (num_map.find(0 - nums3[i] - nums4[j]) != num_map.end()) count += num_map[0 - nums3[i] - nums4[j]];
            }
        }
        return count;
    }
};

cpp11写法

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2, vector<int>& nums3, vector<int>& nums4) {
        
        unordered_map<int, int> num_map;
        for (auto i  : nums1)
        {
            for (auto j : nums2)
            {
                num_map[ i+j ]++;
            }
        }

        int count = 0;

        for (auto i : nums3)
        {
            for (auto j  : nums4 )
            {
                if (num_map.find(0 - i- j) != num_map.end()) count += num_map[0 - i - j];
            }
        }
        return count;
    }
};

383. 赎金信

383. 赎金信 - 力扣（LeetCode）

描述

给你两个字符串：ransomNote 和 magazine ，判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。

如果可以，返回 true ；否则返回 false 。

magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

示例

示例 1：

输入：ransomNote = “a”, magazine = “b”
输出：false

示例 2：

输入：ransomNote = “aa”, magazine = “ab”
输出：false

示例 3：

输入：ransomNote = “aa”, magazine = “aab”
输出：true

提示

1 <= ransomNote.length, magazine.length <= 105
ransomNote 和 magazine 由小写英文字母组成

代码解析

class Solution {
public:
    bool canConstruct(string ransomNote, string magazine) {
        unordered_map<char,int> my_map;

        for(int i=0 ; i<magazine.size();i++)
            my_map[magazine[i]]++;
        
        for(int i=0 ; i<ransomNote.size();i++)
            my_map[ransomNote[i]]--;
        
        for(auto it:my_map)
            if(it.second < 0) return false;
        return true;
    }
};

15. 三数之和

15. 三数之和 - 力扣（LeetCode）

描述

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例

示例 1：

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：

输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：

输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

提示

3 <= nums.length <= 3000
-10⁵ <= nums[i] <= 10⁵

代码解析

哈希map法

数组变成map，key是数组值，value是数组下标，
之后双层循环，在map的key里面找到0-nums（j）-nums（j），再检查下标是否相同
最后对key排序，在结果里没出现就加入

#include <iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<unordered_map>
#include <algorithm>
#include<map>
using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {

        unordered_map<int, int> num_map;
        vector<int> sum_1;
        vector<vector<int>> sum;

        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            num_map.insert(pair<int, int>(nums[i], i));
        }

        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            for (int j = i+1; j < nums.size(); j++)
            {

                auto iter = num_map.find(0 - nums[i] - nums[j]);
                if (iter != num_map.end()  )
                {
                    if ((*iter).second != i && (*iter).second != j )
                    {

                        sum_1.push_back(nums[i]);
                        sum_1.push_back(nums[j]);
                        sum_1.push_back((*iter).first);


                        sort(sum_1.begin(), sum_1.end());

                        if (find(sum.begin(), sum.end(), sum_1) == sum.end())
                        {
                            sum.push_back(sum_1);
                        }

                        sum_1 = {};
                    }
                }
            }

        }

        return sum;
    }
};



int main() {

    Solution a;
    vector<int> nums = { -1,0,1,2,-1,-4 };
    vector<vector<int>> sum;
    sum = a.threeSum( nums);

    for (int i = 0; i < sum.size(); i++)
    {
        for (int j = 0; j < sum[0].size(); j++)
            cout << sum[i][j] << " ";
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

双指针法

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        // 找出a + b + c = 0
        // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            // 排序之后如果第一个元素已经大于零，那么无论如何组合都不可能凑成三元组，直接返回结果就可以了
            if (nums[i] > 0) {
                return result;
            }
            // 错误去重a方法，将会漏掉-1,-1,2 这种情况
            /*
            if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                continue;
            }
            */
            // 正确去重a方法
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;
            while (right > left) {
                // 去重复逻辑如果放在这里，0，0，0 的情况，可能直接导致 right<=left 了，从而漏掉了 0,0,0 这种三元组
                /*
                while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                */
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) left++;
                else {
                    result.push_back(vector<int>{nums[i], nums[left], nums[right]});
                    // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b 和 c去重
                    while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                    while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                    // 找到答案时，双指针同时收缩
                    right--;
                    left++;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};

18. 四数之和

18. 四数之和 - 力扣（LeetCode）

描述

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：

0 <= a, b, c, d < n
a、b、c 和 d 互不相同
nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
你可以按任意顺序返回答案。

示例

示例 1：

输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

示例 2：

输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
输出：[[2,2,2,2]]

提示

1 <= nums.length <= 200
-10⁹ <= nums[i] <= 10⁹
-10⁹ <= target <= 10⁹

代码解析

一级减枝

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {

    	vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin() , nums.end());

        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            if (nums[i] > target && target>=0) return result;//减枝，当target大于0，第一个值大于target时，认为无效直接返回
            for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++)
            {
               
                int left = j + 1;
                int right = nums.size() - 1;

                while (left < right)
                {
                    if (((long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]) == target)//要转换成long 要不会溢出
                    {
                        if(find(result.begin() , result.end() , vector<int>{nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]})==result.end() )
                             result.push_back(vector<int>{nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]});
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        left++;
                        right--;
                    }else if((long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] > target) right--;
                    else left++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

二级减枝

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
            // 剪枝处理
            if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
            	break; // 这里使用break，统一通过最后的return返回
            }
            // 对nums[k]去重
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            for (int i = k + 1; i < nums.size(); i++) {
                // 2级剪枝处理
                if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
                    break;
                }

                // 对nums[i]去重
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = i + 1;
                int right = nums.size() - 1;
                while (right > left) {
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target 会溢出
                    if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] > target) {
                        right--;
                    // nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right] < target 会溢出
                    } else if ((long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right]  < target) {
                        left++;
                    } else {
                        result.push_back(vector<int>{nums[k], nums[i], nums[left], nums[right]});
                        // 对nums[left]和nums[right]去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        // 找到答案时，双指针同时收缩
                        right--;
                        left++;
                    }
                }

            }
        }
        return result;
    }
};