代码随想录算法训练营第七天| 454.四数相加II、383.赎金信、15.三数之和、18.四数之和-编程知识

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454.四数相加II

题解：该题和1.两数之和的方法是一样的，这个题的难点在于key和value分别是什么。key是相加的值，value是这个值出现的次数。怎么计算这个值出现的次数又是另一个难点了。需要用到Map接口的getDoDefault方法，getOrDefault(key,0)：找到key对应的value，如果key不存在，就返回0。

使用HashMap法

import java.util.HashMap;//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution {public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();//统计两个数组中的元素之和，同时统计出现的次数，放入mapfor (int i = 0; i < nums1.length; i++) {for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {int sum = nums1[i] + nums2[j];
/*                if (!map.containsKey(sum)) {//如果没加过该keymap.put(sum, 1);} else {//加过该key则替换value值，将value+1map.put(sum, map.get(sum) + 1);}*/map.put(sum, map.getOrDefault(sum, 0) + 1);}}//统计剩余的两个元素的和，在map中找是否存在相加为0的情况，同时记录次数int count = 0;for (int i = 0; i < nums3.length; i++) {for (int j = 0; j < nums4.length; j++) {int sum = nums3[i] + nums4[j];if (map.containsKey(-sum)) {count += map.get(-sum);}}}return count;}
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

注：统计key值出现的次数，有两种方法改变value值。
①利用只能加入一个key，若重复加入key则替换value来实现。

if (!map.containsKey(sum)) {//如果没加过该keymap.put(sum, 1);
} else {//加过该key则替换value值，将value+1map.put(sum, map.get(sum) + 1);
}

②通过getDoDefault方法实现。（快一些）

map.put(sum, getOrDefault(sum, 0) + 1);

383.赎金信

题解：因为两个字符串都是由小写字母组成的，所以说数据的范围是确定的，那么就可以用数组结构。用每个字符对应其数组下标，数组值就是每个字母出现的次数，最后遍历另一个字符串，需要的字母就-1，最后看结果数组的是否有负值，有负值说明字母是不够的，返回false。

哈希解法（数组）

class Solution {public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {//剪枝if (ransomNote.length() > magazine.length()) {return false;}int[] record = new int[26];//遍历第一个字符串，通过record数据记录 magazine里各个字符出现次数for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {record[magazine.charAt(i) - 'a']++;}/*//遍历ransomNote+判断数组值是否为负for (int i = 0; i < ransomNote.length(); i++) {if(--record[ransomNote.charAt(i)-'a']<0){//只要有一个数组值为负数，就返回falsereturn false;}}*/// 遍历ransomNote，在record里对应的字符个数做--操作for (int i = 0; i < ransomNote.length(); i++) {record[ransomNote.charAt(i) - 'a']--;}//判断数组值是否为负for (int i = 0; i < record.length/*ransomNote.length()*/; i++) {// 如果小于零说明ransomNote里出现的字符，magazine没有if (record[i]/*record[ransomNote.charAt(i) - 'a']*/ < 0) {return false;}}return true;}
}

在这里插入图片描述
注：从字符到数组下标的映射比较耗时间，故最后判断数组值是否为负时直接遍历record数组即可，不要再映射了。

15.三数之和

题解：在同一个数组中找一个三个数（这三个数的下标不同），相加和为0，这个三元组不能重复，但里面的元素可以重复。如果数组是 [0,0,1,1,-1,-1,-2]，则 [0,1,-1] 和[0,1,-1]不合法，但是[1,1,-2]合法。

双指针法

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution {public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {//注意题目中方法要求返回<List<Integer>>泛型List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();Arrays.sort(nums);// 找出a + b + c = 0// a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]for (int i = 0; i < nums.length; 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;}//去重a//一定要有i>0条件，因若i=0，此时nums[i-1]=-1，数组越界异常if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;//跳过本次循环进入下次循环，不能i++因还会执行本次循环}int left = i + 1;int right = nums.length - 1;while (left < right) {//剪枝：排序之后如果最后一个元素小于零，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[right]<0){System.out.println("1111");return result;}if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) {right--;} else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {left++;} else {result.add(Arrays.asList(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 (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--;while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++;right--;left++;}}}return result;}
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

注：①题目中方法要求返回<List<Integer>>泛型，故在创建ArrayList时要注意。
②Arrays类里面包含了一系列静态方法，用于管理或操作数组，故调用sort方法对数组进行自然排序。
在这里插入图片描述
③剪枝操作：排序后，在遍历数组时，

如果三个数中最小的数即a=nums[i]已经>0，则已不可能三个数之和为0，故可直接退出。

       for (int i = 0; i < nums.length; i++) {//剪枝：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;}...}

如果最后一个元素c=nums[right]已经<0，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。

       while (left < right) {//剪枝：排序之后如果最后一个元素小于零，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[right]<0){System.out.println("1111");return result;}...}

④对a进行去重时，一定要有i>0条件，因若i=0，此时nums[i-1]=-1，数组越界异常。
在这里插入图片描述
⑤对b=nums[left]，c=nums[right]的去重操作。

放在找到三元组之前，[0，0，0] 的情况，可能直接导致 right<=left 直接退出循环了，此时还没加入一个三元组，从而漏掉了[0，0，0]这种三元组。

while (left < right) {// 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 (...)...
}

去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b、c去重。此时判断right是否与左边元素相等，若相等则跳过该左边的元素；判断left是否与右边元素相等，若相等则跳过该右边的元素。最后两行的 right--; left++;不管b、c有没有重复都得有，其意味着三元组此时已经=0，不论单独移动哪一边，都不会再有=0的情况了，故必须得同时移动。
很多同学写本题的时候，去重的逻辑多加了对right 和left 的去重：nums[right] == nums[right + 1]其实比较的还是当前right指针即right + 1与左边元素right，因前面有个 right--;，已经将right指针左移了，此时指向的是左边元素。nums[left] == nums[left - 1]同理。
```
while (right > left) {if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) {right--;// 去重 rightwhile (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;} else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {left++;// 去重 leftwhile (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;} else {}
}
```
因此时是在!=0的条件下去重的，不论是right还是left，即使去重了，去重后得到的right和left指针还是指向三元组!=0的元素。