【Leetcode刷题】18. 四数之和

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]] ：

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 。

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]]

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

（1）1 <= nums.length <= 200

（2）-109 <= nums[i] <= 109

（3）-109 <= target <= 109

（1）首先对输入列表按小到大进行排序

（2）遍历列表第一个元素到倒数第四个，指针设置为i，与前一个数相等的进入下次循环

（3）如果最小的前4位数也比target大，则结束循环

（4）如果最大的最后三个数加上第i个数小于target则进入下次循环

（5）遍历列表的第i+1到倒数第三个元素作为第二个数，指针为j，与前一个数相等进入下次循环

（6）如果可选的最小的前4位数也比target大，则结束循环

（7）如果可选最大的最后两个数加上第i和第j个数小于target则进入下次循环

（8）设置left为j+1，right为length-1，代表第三和第四位数指针

（9）如果四位数的和比target大，则right-1，小则left+1

（10）如果四位数的和等于target，将四位数记录进quadruplets，并将left+1继续循环

（11）直到left指针和right指针相遇结束循环，输出所有quadruplets

class Solution:
    def fourSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        quadruplets = list()
        if not nums or len(nums) < 4:
            return quadruplets
        
        nums.sort()
        length = len(nums)
        for i in range(length - 3):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            if nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target:
                break
            if nums[i] + nums[length - 3] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target:
                continue
            for j in range(i + 1, length - 2):
                if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
                    continue
                if nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target:
                    break
                if nums[i] + nums[j] + nums[length - 2] + nums[length - 1] < target:
                    continue
                left, right = j + 1, length - 1
                while left < right:
                    total = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
                    if total == target:
                        quadruplets.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
                        while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                            left += 1
                        left += 1
                        while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                            right -= 1
                        right -= 1
                    elif total < target:
                        left += 1
                    else:
                        right -= 1
        
        return quadruplets

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