LeetCode_Day6 | 四数相加||、赎金信、三数之和、四数之和！

454.四数相加

1.题目描述

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2.思路

解题步骤：

• 首先定义 map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数。
• 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中。
• 定义int变量count，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。
• 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
• 最后返回统计值 count 就可以了

3.代码实现

class Solution {
    /**
     * 哈希表法：
     * 首先定义一个map，key放a和b两数之和，value 放a和b两数之和出现的次数。
     * 遍历大A和大B数组，统计两个数组元素之和，和出现的次数，放到map中。
     * 定义int变量count，用来统计 a+b+c+d = 0 出现的次数。
     * 在遍历大C和大D数组，找到如果 0-(c+d) 在map中出现过的话，
     *   就用count把map中key对应的value也就是出现次数统计出来。
     * 最后返回统计值 count 就可以了
     * 时间复杂度：O(n^2)
     * 空间复杂度: O(n^2)，最坏情况下A和B的值各不相同，相加产生的数字个数为 n^2
     */
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        int result = 0;
        Map<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map
        for (int num1: nums1) {
            for (int num2: nums2) {
                int sum = num1+num2;
                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
        for (int num3 : nums3){
            for (int num4 : nums4){
                result += map.getOrDefault(0-num3-num4, 0);
            }
        }
        return result;
    }
}

383.赎金信

1.题目描述

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2.暴力法

两层for循环，不断去寻找，看magazine中的字符串是否能组成ransomNote （时间复杂度较高，不推荐此方法）

class Solution {
    /**
     * 暴力法(不推荐)
     * 两层for循环，不断去寻找，看magazine中的字符串是否能组成ransomNote 
     * 时间复杂度：O(n^2)
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
        for (int i = 0; i < magazine.length(); i++){
            for (int j = 0; j < ransomNote.length(); j++) {
                if (magazine.charAt(i)==ransomNote.charAt(j)) {
                    ransomNote = ransomNote.substring(0, j)+ransomNote.substring(j+1);
                    break;
                }
            }
        }

        if (ransomNote.length()==0){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

3.哈希法

思路

• 因为题目所只有小写字母，那可以采用空间换取时间的哈希策略， 用一个长度为26的数组还记录magazine里字母出现的次数。
• 然后再用ransomNote去验证这个数组是否包含了ransomNote所需要的所有字母。

解释用数组而不用map：
在本题的情况下，使用map的空间消耗要比数组大一些的，因为map要维护红黑树或者哈希表，而且还要做哈希函数，是费时的！数据量大的话就能体现出来差别了。 所以数组更加简单直接有效！

代码实现

class Solution {
    /**
     * 哈希法(推荐)
     * 思路：
     * 因为题目所只有小写字母，那可以采用空间换取时间的哈希策略， 用一个长度为26的数组还记录magazine里字母出现的次数。
     * 然后再用ransomNote去验证这个数组是否包含了ransomNote所需要的所有字母。
     * 解释用数组而不用map：
     * 在本题的情况下，使用map的空间消耗要比数组大一些的，因为map要维护红黑树或者哈希表，而且还要做哈希函数，是费时的！数据量大的话就能体现出来差别了。 所以数组更加简单直接有效！
     * 时间复杂度：O(m + n)O(m+n)，其中 mm 是字符串 \textit{ransomNote}ransomNote 的长度，nn 是字符串 \textit{magazine}magazine 的长度，我们只需要遍历两个字符一次即可。
     * 空间复杂度：O(|S|)O(∣S∣)，SS 是字符集，这道题中 SS 为全部小写英语字母，因此 |S| = 26∣S∣=26。
     */
    public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
      if (ransomNote.length() > magazine.length()) {
            return false;
        }
        // 定义一个哈希映射数组
        int[] result = new int[26];

        //遍历magazine利用其与小写字母的ASC||相对值映射到数组中
        for (char mag : magazine.toCharArray()){
            result[mag - 'a']+=1;
        }
        //遍历ransomNote利用其与小写字母的ASC||相对值映射到数组中(与上边相反)
        for (char ran : ransomNote.toCharArray()) {
            result[ran - 'a']-=1;
            // 如果数组中存在负数，说明ransomNote字符串总存在magazine中没有的字符
            if (result[ran - 'a']<0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

15.三数之和

1.题目描述

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