18. 四数之和

1. 题目描述

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。

注意：答案中不可以包含重复的四元组。

示例：

给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
满足要求的四元组集合为：
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]

2. 解题思路

这个题实际上和三数之和类似，我们也使用双指针来解决。

在三数之和中，使用两个指针分别指向两个元素，左指针指向固定数后面的数，右指针指向最后一个数。在固定一个数，进行遍历。左指针不断向右移动，右指针不断向左移动，直至遍历完所有的数字。

在四数之和中，我们可以固定两个数字，然后再初始化两个指针，左指针指向固定数之后的数字，右指针指向最后一个数字。两层循环进行遍历，直至遍历完所有的结果。

需要注意的是，当使双指针的时候，往往需要对数组元素进行排序。

3. 代码实现

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number[][]}
 */
var fourSum = function(nums, target) {
    const res = []
    if(nums.length < 4){
        return []
    }
    nums.sort((a, b) => a - b)
    for(let i = 0; i < nums.length - 3; i++){
        if(i > 0 && nums[i] === nums[i - 1]){
            continue
        }
        if(nums[i] + nums[i +1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target){
            break
        }
        for(let j = i + 1; j < nums.length -2; j++){
            // 若与已遍历过的数字相同，就跳过，避免结果中出现重复的数组
            if(j > i + 1 && nums[j] === nums[j - 1]){
                continue
            }
            let left = j + 1, right = nums.length - 1
            while(left < right){
                const sum = nums[i] + nums[j] +nums[left] + nums[right]
                if(sum === target){
                    res.push([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])
                }
                if(sum <= target){
                    left ++
                    while(nums[left]  === nums[left - 1]) {
                        left ++
                    }
                }else{
                    right --
                    while(nums[right] === nums[right + 1]){
                        right --
                    }
                }
            }
        }
    }
    return res
};

4. 提交结果